資源簡介

2022-2023學年人教版（2019）必修第三冊
9.1電荷 導學案（含答案）
基礎知識導學
一、電荷
1．物體帶電
物體具有吸引輕小物體的性質，我們就說它帶了電，或有了電荷。
2．兩種電荷
（1）自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負電荷。
（2）電荷間的相互作用規律：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。
注意：兩個物體帶異種電荷相互吸引，但相互吸引的物體不一定是帶異種電荷，因為帶電體還具有吸引輕小物體的特性。
3．電荷量及其單位
（1）定義：電荷的多少叫作電荷量，常用符號Q或 q表示。
（2）單位：在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖，簡稱庫，用C表示。
（3）正負：電荷有正負之分，正電荷的電荷量為正值，負電荷的電荷量為負值。
4．物質的微觀結構
（1）原子結構：原子：
（2）原子電性：原子核的正電荷數量與電子的負電荷數量一樣多，整個原子對外界較遠位置表現為電中性。
（3）自由電子：金屬中原子的外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由運動，這種電子叫作自由電子。
同一物體分別與不同種類的物體摩擦，該物體所帶電荷的種類取決于兩種物質的原子核束縛電子的能力的大小，故同一物體與不同種類的物體摩擦時，可能帶上不同種類的電荷。
5．三種起電方式
（1）摩擦起電：由于摩擦而使物體帶電的方式。原因：當兩種物質組成的物體相互摩擦時，一些受原子核束縛較弱的電子會轉移到另一個物體上。于是，原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。
（2）感應起電
①靜電感應：當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷的現象。
②感應起電：利用靜電感應使金屬導體帶電的過程。
（3）接觸起電：帶電體與導體接觸時，會使這個導體帶電的現象。
二、電荷守恒定律
1．電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷的總量保持不變。
2．一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變。
三、元電荷
1．定義：實驗發現的最小電荷量就是電子所帶的電荷量，這個最小的電荷量叫作元電荷，用符號e表示。
2．所有帶電體的電荷量都是e的整數倍，電荷量是不能連續變化的物理量。
3．元電荷的大小：e＝1.602 176 634×10－19 C在計算中通常取e＝1.60×10－19 C。
4．電子的比荷：電子的電荷量e與電子的質量me之比。其值 ＝1.76×1011 C/kg。
重難問題探究
將用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器的金屬球時，又會發生什么現象？為什么？這屬于哪種起電方式？
2、感應起電的實質是什么？
3、絕緣體能否發生感應起電？
基礎小題試練
1.在感應起電中，帶負電的物體靠近帶絕緣底座的導體時，如圖所示，M處將( )
A.帶正電 B.帶負電 C.不帶電 D.以上答案均有可能
2.關于元電荷的說法正確的是( )
A.元電荷就是電子或質子
B.元電荷跟電子所帶電荷量相等
C.元電荷的值是1 C
D.物體所帶的電荷量只能是元電荷的整數倍
3.公元1世紀，東漢王充《論衡﹒亂龍》中記錄了“頓牟掇芥”。頓牟即琥珀，芥指芥菜籽，統喻干草、紙等微小屑末。這個詞的意思就是經過摩擦過的琥珀能夠吸引干草、紙等輕小的物體。下列關于這個現象的解釋正確的是( )
A.經過摩擦的琥珀帶了電
B.經過摩擦的琥珀有了磁性
C.琥珀與干草帶異種電荷
D.琥珀與干草帶同種電荷
4.已知完全相同的帶電金屬球，接觸后電荷量和電性相同，放在絕緣支架上的兩個完全相同的金屬小球分別帶有電荷量，讓兩個金屬小球接觸，在接觸過程中，電子由_______向__________轉移（兩空均選填“A”或“B”），轉移的個數為__________（）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：感應起電過程是由于電荷之間的相互吸引或排斥作用，使導體中的自由電荷從物體的一部分轉移到另一個部分，且近端感應出異種電荷，遠端感應出同種電荷，由圖知M為遠端，則M處帶負電。
2.答案：BD
解析：元電荷是電子或質子所帶的電荷量，不是質子或電子，故A錯誤，B正確；元電荷e的數值最早是由密立根用實驗測得，元電荷的值通常取，故C錯誤；任何物體的電荷量均是元電荷的整數倍，故元電荷是自然界中已知的最小電荷量，故D正確。故選B、D。
3.答案：A
解析：“頓牟掇芥”是帶電物體能夠吸引輕小物體現象，經過摩擦的琥珀帶了電，A正確，B錯誤；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引且帶電體有吸引輕小物體的性質，干草不一定帶電，C、D錯誤。故選A。
4.答案：B；A；
解析：兩小球接觸時，電荷量少的負電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配，由于兩小球完全相同，剩余正電荷一定平分，即接觸后兩小球帶電荷量，在接觸過程中，電子由B球轉移到A球，B球的凈電荷全部被中和后，電子繼續轉移，使B球帶的正電，這樣共轉移的電荷量為，則轉移的電子個數。

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