高中物理1.1电荷及其守恒定律导学案新人教版选修3_1

第一章 静电场
第1节 电荷 及其守恒定律
【学习目标】
1．知道两种电荷及其相互作用。
2．知道三种使物体带电的方法及带电本质。
3．知道电荷守恒定律。
4．知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。
【自主学习 合作探究】
问题1：两种电荷与物质的电结构
1．自然界有哪两种电荷？由哪位科学家命名？

2．丝绸与玻璃棒摩擦、毛皮与橡胶棒摩擦后，玻璃棒和橡胶棒分别带什么电荷？
3．电荷间相互作用时相互吸引与排斥的规律是怎样的？
4．导体和绝缘体的电结构有什么异同点？
例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吸引d，b排斥c，c
排斥a，d吸引b，则（ ）
A．有两个小球带同种电荷 B．有三个小球带同种电荷
C．c、d两小球带同种电荷 D．c、d两小球带异种电荷

问题2：三种起电方式
1．摩擦起电的原理是什么？两相互摩擦的物体所带电荷有什么特点？

2．接触起电的原理是什么？两完全相同的小球接触后所带电荷有什么特点？
3．阅读课本P3 “实验”，思考。
（1）带正电的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？

（2）这时将A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？
（3）再让A和B接触，又会看到什么现象？
（4）通过上述实验，你能得到什么结论？
（5）什么是静电感应现象？什么是感应起电？
例2：下列关于电现象的叙述，正确的是（ ）
A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B．摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总同时带等量异种电荷
C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一
定显正电性
D．摩擦起电的过程，是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程。

变式练习1：如图所示，A、B为两个相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带
电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是（ ）
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C ，A、B上的金属箔片仍然张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，B上的金属
箔片闭合

问题3：电荷守恒定律和元电荷
1．什么是电荷守恒定律？

2．电荷的单位是什么？什么是元电荷？电子电荷量是由哪位科学家测定的？

3．带电体的带电量与元电荷有什么关系？
4．比荷是如何定义的？
例3：关于元电荷下列说法中正确的是（ ）
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.元电荷的值通常取作e=1.6010-19C
D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的

变式训练2：有两个完全相同的带电绝缘金属小球A和B，分别带有电量QA=6.4×10-9C，QB=-3.2
×10-9C，让两小球接触，在接触过程中，电子由______（填“A”或“B”）转移到______（填
“A”或“B”），A______（填“得到”或“失去”）的电子数为__________个，B______（填“得
到”或“失去”）的电子数为__________个。

【课堂小结】

【当堂检测】
1.如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的
金属球A靠近导体的M端，可以看到的现象是（ ）
A.只有M端验电箔张开，且M端带正电
B.只有N端验电箔张开，且N端带负电
C.两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电
D.两端的验电箔都张开，且两端都带负电或正电

2.用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带________电荷，毛皮带________电荷，若橡胶棒带电荷量
为-2.710-9C，则毛皮所带电荷量是___________C。是元电荷的_____ _倍。

3.A为带正电的绝缘导体小球，B为原来不带电的导体球。把B放在A附近，A、B之间存在吸
引力还是排斥力？

【课后拓展训练】
A组
1.关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是（ ）
A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷
B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移
C.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
D.以上说法均不正确

2.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近有一绝缘金属
球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使a、b分别带正、负电荷，则（ ）
A.b将吸引a，吸引后不放开
B.b将吸引a，接触后两球又分开
C.a、b之间不发生相互作用
D.b立即把a排斥开

B组
3.如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的金属球B（不接触）时，验电
器的金属箔片张角减小，则（ ）
A.金属球A可能不带电
B.金属球A可能带负电
C.金属球A可能带正电
D.金属球A一定带负电
4.在如图所示的静电感应实验中，最终A带上了-10-8C的电荷。实验过程中，是电子由______
（填“A”或“B”）转移到______（填“A”或“B”），A______（填“得到”或“失去”）的电
子数为__________个，B______（填“得到”或“失去”）的电子数为__________个。

C组
5.如图所示的静电感应实验中，把A、B在带电体C旁边相碰一下后分开，然后分别接触一个
小电动机的两个接线柱，如果小电动机非常灵敏，它便会开始转动。当电动机还没有停止时，
又立刻把A、B在C旁边相碰一下后分开，再和小电动机两个接线柱接触。如此下去，小电动
机便能不停地转动。这不成了永动机而违背能量守恒定律吗？说说你的看法。

答案：
例1、B 例2、BC 变式训练1、AB
例3、BCD 变式训练2、B，A，得到，10103，失去，10103
当堂检测：1、C 2、负，正，C9107.2，10103
课后拓展：1、C 2、B 3、AB 4、A，得到，101025.6，失去，101025.6
5、不违背能量守恒定律。因为在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。这是
把机械能转化为电能的过程。