高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电荷教学设计

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【技巧与方法】
(1)物体带电只有两种可能，即带正电荷或带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
(2)判断一个物体是否带电的方法
①看其是否可以吸引不带电的轻小物体。
②看其是否与另一个物体相互排斥。
【例1】18世纪电学家们观察到一个现象是所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则（ ）
A．接触前，A、B一定带同种电荷B．接触前，A、B一定带异种电荷
C．接触后，A、B一定带同种电荷D．接触后，A、B一定带异种电荷
【针对训练1】有一质量较小的小球A，用绝缘细线悬吊着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们先相互吸引，接触后又互相排斥.则以下判断正确的是（ ）
A．接触前，A、B一定带异种电荷
B．接触前，A、B可能带异种电荷
C．接触前，A球一定不带任何净电荷
D．接触后，A球一定带负电荷
考点二：静电感应与验电器（静电计）工作原理
【技巧与方法】
静电感应电荷分布判断：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。
验电器（静电计）工作原理：带电体靠近验电器，金属箔为远端，出现与带电体相同性质的电荷，同种电荷排斥，金属箔张开；当带电体远离验电器时，金属箔合拢。
【例2】如图所示，观察静电感应现象的操作如下：
（1）带正电的C移近导体A，金属箔片___________，移走C之后金属箔片___________。（均填“闭合”或“张开”）
（2）带正电的C移近导体A，先把A、B分开，再移走C，金属箔片___________（填“闭合”或“张开”），A带___________电，B带___________电，再让A、B接触，金属箔片___________。（填“闭合”或“张开”）
（3）带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，移走C，再分开A、B，金属箔片___________（填“闭合”或“张开”），A、B带___________电。
（4）把C碰一下A或者B，移走C，分开A、B，A、B带___________电。
【针对训练2】
如图所示，小刘同学利用验电器做静电感应实验。她先用包装用的气泡膜和管摩擦，使管因为失去电子而带电。左手拿带电的管靠近（但不接触）验电器，发现验电器的金属箔片张开，然后用右指接触验电器上端的金属圆球，发现箔片闭合。以下对此实验的说法中正确的是（ ）
A．发现验电器箔片张开，是因为此时箔片带负电，但验电器整体仍是电中性的
B．右指接触验电器时电子从验电器流向手指
C．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片又会张开，验电器整体带负电
D．如果松开右手，再撤去管，验电器的箔片依然闭合
【点拨】导体一旦跟大地接触，大地才是远端。此时无论是导体的哪一部分跟大地相连，导体都为近端，同时遵循“近异远同”的原则。
考点三:电荷守恒定律
【技巧与方法】
（1）电荷守恒定律的理解：电荷既不会创生，也不会消失，它只能从一个物体转移到另一个物体(摩擦起电、接触带电)，或者从物体的一部分转移到另一部分(感应起电)，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
（2）另一种表述：在一定条件下，带电粒子可以产生和湮没，但带电粒子总是成对产生或湮没的，两个粒子带电数量相等且电性相反，所以电荷的代数和保持不变。
（3）物体带电的实质：物体带电不是创造了电荷，物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分配。摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律。
（4）两个完全相同的导体球，一个带电，另一个不带电，将两球接触，原来不带电的导体球上也带上了电，两个完全相同的导体球接触后平分电荷量。若两个导体球带异号电荷，则接触后电荷量先中和后均分。
【例3】球形导体带的负电荷，另一完全相同的球形导体带的正电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则导体的带电荷量为（ ）
A．B．C．D．
【针对训练3】半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开
①若A、B两球带同种电荷，接触后的电荷量之比为_____；
②若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为_____。
考点四:元电荷和比荷
【技巧与方法】
最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。所有带电体的电荷量都是e的整数倍。e＝1.60×10-19 C
电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫作电子的比荷。
【例4】带电体所带的电荷量不可能是（ ）
A．B．
C．D．
【针对训练4】下列说法正确的是（ ）
A．密立根最早测出了元电荷的数值B．卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量
C．体积很小的带电体就是点电荷D．点电荷是实际存在的电荷
考点达标
一、单选题
1．关于元电荷，下列说法中不正确的是（ ）
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的值通常取
D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
2．关于试探电荷，下列说法正确的是( )
A．试探电荷所带电荷量一定很小
B．试探电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍
C．试探电荷是一种理想化的物理模型
D．以上说法都不对
3．如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球，A球所带电荷量为，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（ ）
A．B球将得到个电子B．B球将失去个电子
C．B球将得到个电子D．B球将失去个电子
4．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触，然后先将A球用导线接地一下迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是（ ）
A．A、B均不带电B．A、B均带正电
C．A带负电，B带正电D．A带正电，B带负电
5．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后，M带1.6×10－10 C的正电，下列判断正确的有（ ）
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中正电荷从M转移到N
C．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 C
D．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子
6．如图，将带正电荷量为Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QA、QB表示；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量的大小分别用QAʹ、QBʹ表示。下列关于QA、QAʹ、QB和QBʹ电荷量的正负和大小关系判断正确的是（ ）
A．QA为负，QB为正，且QA=QBB．QAʹ为正，QBʹ为负，且QAʹ=QBʹ
C．QA和QAʹ为正，且QA=QAʹD．QB和QBʹ为负，且QB=QBʹ
7．下列关于静电的说法中正确的是
A．摩擦起电创造了电荷
B．丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
C．普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷
D．电荷量存在某最小值
8．下列关于电荷的说法正确的是（ ）
A．元电荷是一个理想化模型，就是电荷量很小的电荷
B．在摩擦起电现象中，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电
C．物体所带的电荷量可以是任意的
D．不带电的物体内部没有电荷
9．关于电荷，下列说法正确的是（ ）
A．电荷量很小的电荷就是元电荷B．物体所带的电荷可以是任意的
C．摩擦起电就是人类创造了电荷D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移
二、多选题
10．关于元电荷，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子
B．元电荷所带电荷量等于电子或质子所带的电荷量
C．某物体所带电荷量可以是
D．美国物理学家密立要用实验最早测定了元电荷的数量值
11．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的
C．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
12．取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是（ ）
A．带电体C移近导体A时，两边的金属箔都张开
B．保持C不动，先把导体A和B分开，然后移开C，张开的金属箔都合拢
C．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体A的左端，则导体A下方的金属箔合拢
D．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体B的右端，则导体B下方的金属箔合拢
第II卷（非选择题）
一绝缘球A带正电，用绝缘丝线悬挂一个轻质物体B被A排斥，试判断B的带电情况。
14．半径相同的两个金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开。
（1）若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
（2）若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
教材课后题
1. 在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。这是为什么？
2. 在图 9.1-3 所示的实验中，导体分开后，A 带上了－ 1.0×10-8C 的电荷。实验过程中，
是电子由 A 转移到 B 还是由 B 转移到 A ？ A、B 得到或失去的电子数各是多少？
3. 如图 9.1-5，将带正电荷 Q 的导体球 C靠近不带电的导体。若沿虚线 1 将导体分成
A、B 两部分，这两部分所带电荷量分别为 QA、QB ；若沿虚线 2 将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为 QA′和 QB′。
（1）请分别说出以上四个部分电荷量的正负，并简述理由。
（2）请列出以上四个部分电荷量（绝对值）之间存在的一些等量关系，并简述理由。
4. 关于电荷，小明有以下认识 ：
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷 ；
B. 物体所带的电荷量可以是任意的。
你认为他的看法正确吗？请简述你的理由。