高中物理第一章第1节电荷及其守恒定律导学案（含解析）新人教版选修3_1

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1、第一节　电荷及其守恒定律1.通过摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质．2．理解电荷守恒定律．3．知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单位，知道比荷的概念．一、电荷的种类及物质的电结构1．电荷的电性及电荷间作用(1)电性：自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷．规定(2)电荷间的作用．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．原子的组成原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外的电子带负电．通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外表现为电中性．3．自由电子和离子金属中离

2、原子核最远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成了带正电的离子．二、三种起电方式1．摩擦起电：两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．2．感应起电(1)静电感应：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，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象．(2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程．3．接触起电：不带电的物体

3、与带电的物体接触后会带上电荷，这种使物体带电的方式叫做接触起电，两个完全相同的物体接触后，会使电荷量平分．三、电荷守恒定律及元电荷1．电荷守恒定律的两种表述方式(1)电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．(2)一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．2．元电荷(1)电荷量：电荷的多少叫电荷量，常用符号Q或q表示，其国际单位是库仑(C)．(2)元电荷：科学家发现质子和电子所带的电荷量最小，且其他物体所带电荷量是该电荷量的整数倍，这个最小的电荷量叫元电荷．用

4、e表示，e＝1.6×10－19C.(3)比荷：电子的电荷量e跟电子的质量me之比，叫做电子的比荷，其值为e/me＝1.76×1011C/kg.　　　　　　　电荷间的相互作用规律及其应用1．电荷间有相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引．两电荷间的相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．2．检验物体是否带电的方法：(1)用待测物体去接近轻小物体，看它是否能吸引轻小物体；(2)让待测物体接触验电器上的金属球，根据金属箔片是否张开来判断待测物体是否带电．特别提醒：发生相互作用时未必都带电，要注意带电体不管带电正负，都有吸引轻小物体的性质．无论

5、轻小物体是导体还是绝缘体，带电体对其中的自由电子都有吸引力或排斥力．下列判断小球是否带电的说法中正确的是(　　)A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电[思路探究]　两物体相互吸引，是否得出物体带异种电荷？[解析]　用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷．用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的

6、带电情况才能予以判断．带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质．故选BD.[答案]　BD规律总结两物体相互吸引，不一定都带电，但两物体相互排斥，一定带同种电荷．1.如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d、c斥a、b斥c、d吸b，则(　　)A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷解析：选BD.由d吸a、d吸b可知，a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c斥a、c斥b可知，c与a、b带同种电荷，所以c与d带异种电荷，A、C错误，B、D正确．故选BD.　　　　　　　三种起电方式1

7、．感应起电的操作方法(1)操作方法Ⅰ①使带电体C(假设带正电)靠近相互接触的两导体A、B，A为近端，如图所示．②保持C不动，用绝缘工具分开A、B.③移走C，则A带负电，B带正电．(2)操作方法Ⅱ(如图所示)①将一个带电体A靠近导体球B.②用手接触一下导体球B(相当于将B球接地)，再将手拿开．③移去带电体A，则这时B带上了和带电体A异号的电荷．2．三种起电方式的比较摩擦起电感应起电接触起电产生条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电

8、荷原因原子核对电子束缚力弱的物体失去电子，强的得到电子导体中的自由