高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电荷教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电荷教学设计，共9页。教案主要包含了单选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法不正确的是( )
A. 丝绸与玻璃棒摩擦后，丝绸带正电
B. 带电体所带电荷量的最小值是1.6×10-19C
C. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
D. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变
【答案】A
【解析】
本题考查了摩擦起电的常见物体相互后的带电情况、电荷间相互作用力和电荷守恒定律．注意用丝绸摩擦玻璃棒后，玻璃棒带正电；用毛皮摩擦橡胶棒后，橡胶棒带负电。
【解答】
A.丝绸与玻璃棒摩擦，有电子从玻璃棒转移到丝绸上，故丝绸带负电；故A错误；
B.所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，而带电体所带电荷量的最小值是1.6×10-19C，故B正确；
C.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C正确；
D.根据电荷守恒定律得一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，故D正确；
本题选不正确的，故选A。
2.关于物体带电现象，下列说法正确的是( )
A. 不带电的物体没有电荷
B. 带电的粒子一定具有多余的电子
C. 摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
D. 带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间，导体棒不带电了，说明电荷量不是守恒的．
【答案】C
【解析】
摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子者显负电，失电子者显正电，在转移过程中电荷的总量保持不变。
本题关键在于理解起电的实质是电荷的转移。
主要考查了摩擦起电的实质，摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷从一个物体转移到另一个物体上。
【解答】
A.物体不带电是因为正电荷与负电荷一样多，故A错误；
B.物体带电可能是有多余的电了或失去电子，故B错误；
C.摩擦起电是因为电荷发生了转移，电荷从一个物体转移到另一个物体，故C正确；
D.导体棒的电量转移到了空气中，电荷的总量是守恒的，故D错误。
故选C。
3.关于点电荷、元电荷，下列说法正确的是
A. 元电荷是最小的电荷量，和一个电子所带电荷量数值相等
B. 一个物体带负电，这是它失去电子的缘故
C. 电荷不能够创造，但可以消灭
D. 只有很小的球形带电体才叫做点电荷
【答案】A
【解析】
本题考查对元电荷的理解。元电荷与实物粒子不同，是一种基本电量。
【解析】
A.元电荷是自然界最小的电量，其数值与电子的电荷量数值相等，故A正确；
B.一个物体带负电，这是它得到电子的缘故，故B错误；
C.根据电荷守恒定律可知，电荷不能够创造，也不可以消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，故C错误；
D.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的物理模型，带电物体能不能看成点电荷，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故D错误。
故选A。
4.关于电荷，下列说法中不正确的是( )
A. 电荷只有两种，即正电荷和负电荷
B. 所有带电体的带电荷量都是元电荷e的整数倍
C. 电荷守恒定律在各种变化中都成立
D. 两个物体相互摩擦时，失去电子的物体带负电
【答案】D
【解析】
自然界只存在两种电荷，一种是正电荷，一种是负电荷．掌握电荷之间的相互作用，知道电荷的多少叫做电量，单位是库仑，符号是C，知道元电荷的定义与大小。
本题考查了自然界中的两种电荷和电荷间的作用与元电荷的定义与大小，本题属于基础题，掌握基础知识很重要。
【解答】
A.电荷只有两种，即正电荷和负电荷，故A正确；
B.所有带电体的带电量都是电荷量e=1.6×10-19C的整数倍，电荷量e称为元电荷，故B正确；
C.电荷守恒定律在各种变化中都成立，故C正确；
D.电子带负电。摩擦起电时失去电子的物体带正电，故D错误。
本题选不正确的，故选D。
5.有A，B，C三个完全相同的金属球，A带1.2×10-4C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A，B，C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )
A. 6.0×10-5C，4.0×10-5C，4.0×10-5C
B. 6.0×10-5C，4.0×10-5C，2.0×10-5C
C. 4.5×10-5C，4.5×10-5C，3.0×10-5C
D. 5.0×10-5C，5.0×10-5C，2.0×10-5C
【答案】C
【解析】两个完全相同的金属球，接触后电荷先中和，再均分
6.原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.6×10-15C，丙物体带电荷量的大小为8×10-16C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是 ( )
A. 乙物体一定带有正电荷8×10-16C
B. 乙物体可能带有负电荷2.4×10-15C
C. 丙物体一定带有正电荷8×10-16C
D. 丙物体一定带有负电荷8×10-16C
【答案】D
【解析】
物体经过摩擦后，会产生电，得到电子的带负电，失去电子的带正电。
此题考查摩擦起电的本质，要理解和运用。
【解答】
由题意可知，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.6×10-15C，则乙带负电1.6×10-15C，若乙物体再与丙物体接触，由于丙物体带电8×10-16C，且带负电，则乙也一定带负电，大小为8×10-16C，故D正确，ABC错误。
故选D。
7.如图所示，梳过头发的梳子，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。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了电子和质子
B. 两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷
C. 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
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
【答案】D
【解析】
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分。
摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分；摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体。
【解答】
摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移；若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电荷；若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电荷．使物体带电并不是创造出电荷。
A.摩擦起电现象使电子转移，而不是产生，故A错误；
B.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，故B错误；
C.摩擦起电，可能是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C错误；
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示带正电荷，故D正确。
故选D。
8.如图所示，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。手握绝缘柱，把带正电荷的带电体C移近导体A时，可以观察到
A. 导体A下部的两片金属箔是张开的，导体B下部的两片金属箔是闭合的
B. 导体A下部的两片金属箔是闭合的，导体B下部的两片金属箔是张开的
C. 导体A、B下部的两片金属箔都是闭合的
D. 导体A、B下部的两片金属箔都是张开的
【答案】D
【解析】
本题考查起电方式中的静电感应，利用同种电荷吸引，异种电荷排斥分析问题，基础题。
当带正电的物体C移近导体A时，导体A、B因为接触，则导体中的负电荷向A端移动，则A端带负电，B端失去电子带正电。
【解答】
当带正电的物体C移近导体A时，导体A、B因为接触，则导体中的负电荷向A端移动，则A端带负电，B端失去电子带正电，所以导体A、B下部的两片金属箔都是张开的，故D正确，ABC错误。
故选D。
9.关于摩擦起电和感应起电，下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电是电荷的转移，感应起电是产生电荷
B. 摩擦起电是产生电荷，感应起电是电荷的转移
C. 不论摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
D. 不论摩擦起电还是感应起电，都是产生了电荷
【答案】C
【解析】
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷；感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分。
摩擦起电和感应起电的实质都是电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分；摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体。
【解答】
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体；摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷，电荷只是发生转移；感应起电过程是电荷在电场力作用下，从一个物体转移到另一个物体，或者是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电，故C正确，ABD错误。
故选C。
10.绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示．现使b带正电，则
A. b将吸引a，吸住后不放开
B. b先吸引a，接触后又把a排斥开
C. a、b之间不发生相互作用
D. b立即把a排斥开
【答案】B
【解析】
带电物体能够吸引轻小物体，A与B接触后，A球与B球带上了同种电荷，相互排斥而分开。
本题关键是带电物体能够吸引轻小物体，接触后，带同种电荷，又因为带同种电荷而分开。
【解答】
带电物体能够吸引轻小物体，故b会将a球吸引过来，a与b接触后，带同种电荷而分开，由此可知，故ACD错误，B正确。
故选B。
11.如图将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开现象的分析中，正确的是( )．
A. 撕成细条后，由于空气浮力使细条散开
B. 撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散
C. 由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开
D. 细条之间相互感应起电，相互排斥散开
【答案】C
【解析】解：塑料捆扎绳与手摩擦带电；塑料捆扎绳上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料绳会向四周散开，捋的次数越多，塑料绳带电越多，排斥力越多，下端散开的就越大；
故选：C。
①摩擦起电现象普遍存在，任何物体摩擦都可以起电；
②电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
本题考查了摩擦起电现象和电荷间的相互作用规律在生活中的应用，难度不大．
12.用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦的实验结果如图，由此对摩擦起电的说法正确的是( )
A. 两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子
B. 两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类以及数量不同的电荷
C. 两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量不一定相等
D. 同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电种类可能不同
【答案】D
【解析】
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷。
本题主要考查了摩擦起电和电荷守恒定律的应用。
【解答】
AD.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，棉布分别带负电与带正电，说明同一物体与不同种类的物体摩擦时，该物体带电荷种类可能不同，所带电荷种类与物体得失电子的能力有关，容易得电子的带负电，容易失电子的带正电，与表面粗糙程度无关，故A错误，D正确；
BC.摩擦起电的实质是电荷的转移，在转移的过程中总电荷量保持不变，所以两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类不同的，数量相同的电荷，故BC错误。
故选D。
二、计算题（本大题共3小题）
13.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A，B.分别带有电荷量QA=6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触后A、B所带的电荷量各是多少？在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？
【答案】
解：两球接触后所带电荷量相等且为：Q'A=Q'B=6.4×10-9-3.2×10-92C=1.6×10-9C
在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身的负电荷全部中和，且电子继续转移，使B球带Q'B的正电，
因此共转移电子的电荷量为：△Q=3.2×10-9C+1.6×10-9C=4.8×10-9C
转移的电子数为：n=ΔQe=3.0×1010(个)
即电子由B向A转移，共转移了3.0×1010个．
答：绝缘金属小球接触后A、B所带的电荷量各是1.6×10-9C，1.6×10-9C，电子由B球转移到A球，转移了3.0×1010个电子
【解析】完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，注意正负中和的含义，及电量平分的条件。
14.有三个完全相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有4×10-3C的正电荷，小球B带有2×10-3C的负电荷，小球C不带电。先让小球C与小球B接触后分开，再让小球A与小球B接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，试求这时三个小球带的电荷量分别为多少？
【答案】
解：当小球C和B接触后，分开后B、C球带电为：
Q1= 12 ×-2×10-3C=-1×10-3C，
再将小球A与小球B接触，分开后A、B带电为：
Q2= 12 ×(4×10-3-1×10-3)C=1.5×10-3C，
最后让小球B与小球C接触，此时C、B带电为：
Q3= 12×(1.5×10-3-1×10-3)C=2.5×10-4C，
所以最终ABC三小球的带电量分别是： qA=1.5×10-4 C，qB=2.5×10-4 C ，qC=2.5×10-4 C
【解析】两个完全相同的小球接触后分开，若一个带电一个不带电，则电荷量平分；若带异种电荷则中和后剩余电量平分；若带同种电荷，则总量平分。
本题考查两个完全相同的小球接触带电问题，此类问题都要抓住平分思想解题。
15.如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段
时间，金属瓶上带有-8×10-12C的电荷量，则：
(1)金属瓶上收集到多少个电子？
(2)实验的时间为多长？
【答案】解：(1)由q=ne可得；
n=8×10-121.6×10-19=5×107个
(2)实验的时间t=5×107104s=5000s；