9.1 电荷 导学案—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

9.1电 荷
【学习目标】
1．认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用；
2．了解验电器的原理及其作用；
3．了解生活中的静电现象。
4．在认识自然界中只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法。
5．注意观察静电实验现象，对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做静电。
【学习过程】
一、自主预习：
阅读教材 “电荷”，完成下列问题：
（1）摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象，就是　　　　现象。我们就说这些摩擦过的物体带了“　　”或者说带了　　　　。
（2）自然界中只有　 　种电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫　　 　，被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫　　 　。
电荷间的相互作用：　　　 　　。
（3）实验室用　　检验物体是否带电，原理：　　　　 　　　　。
二、合作探究：
（一）摩擦起电：
1．动手做一做：
（1）将一张纸片撕成碎纸屑放在桌面上。
（2）用塑料直尺或圆珠笔筒与头发摩擦。
（3）将与头发摩擦过的塑料直尺或圆珠笔筒靠近碎纸屑。注意观察现象，
分析引导得出结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2．试一试：解释下列现象
（1）日常生活中，当空气干燥时用塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来并且显得比较蓬松，这是为什么呢？
（2）如果我们身上穿了几件化纤毛衣，在晚上脱衣时，有时会发出响声，甚至出现火花。你有过这种体会吗？
你知道上面提到的两种现象发生的原因吗？
（二）电荷：
认真观察课文两个实验，并完成有关问题：
①经摩擦过的玻璃棒、橡胶棒 （能或不能）吸引轻小物体。
②自然界只有 种电荷，被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 ，被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫 。
③电荷间的相互作用：同种电荷 ，异种电荷 。
想一想：
（1）一个带电，一个不带电 两个小球会_______
（2）一个带正电，一个带负电两个小球会_______
（3）两个小球都带同种电菏， 两个小球会_______
(填：吸引或排斥)
（三）验电器
观察课本最后一段内容，让我们一起了解一下一个新的工具——验电器。
（1）验电器的原理是 。
（2）验电器的用途是 。
（3）验电器的构造有 。
想一想：
一个验电器的两个金属箔片因带电而张开，则这两个金属箔片一定 （ ）
A．带正电 B．带负电 C．带异种电荷 D．带同种电荷
【学习评价】
1．通草小球在带正电的物体附近被排斥，则小球（ ）
A．一定带正电 B．一定带负电 C．可能带负电 D．一定不带电
2．下列现象中，不属于摩擦起电的是（　）
A．用头发摩擦过的钢笔杆能够将碎纸屑吸引起来
B．磁铁能把钢针吸引起来
C．用干燥的毛刷刷毛料衣服时，毛刷上吸附着许多细微脏物
D．在干燥的天气中脱毛衣时，听到轻微的“噼啪”声，甚至在夜晚能看见火花
3．一个物体接触带负电的验电器的金属球时，发现验电器的金属箔片先合拢，后又缓慢张开一定的角度，由此可以判断该物体（　　）
A．不带电　　B．带正电　C．带负电　D．可能带电，也可能不带电
4．导体容易导电，是由于具有较多的 （ ）
A． 原子核 B． 自由电荷 C． 正负电荷 D． 质子
5．在晴朗的冬日，用塑料梳子梳干燥的头发，头发会越梳越蓬松，主要原因是（ ）
A．梳头时，空气进入头发
B．梳子对头发有吸引作用
C．头发和梳子摩擦后，头发因带同种电荷而相互排斥网
D．头发和梳子摩擦后，头发因带异种电荷而相互吸引
6．下列现在中，与静电无关的是（　　）
A．在一些地毯的纺织过程中，往往会在地毯里夹杂一些不锈钢的钢丝
B．运送汽油的油罐车上常有一条铁链拖在地上
C．冬天，在暗处脱毛衣时会看到火花、听到响声
D．输电线的芯线用铝制成，外皮用塑料制成
7．人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的。对静电现象的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界只存在正、负两种电荷
B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C．从静电现象认识到原子核是可分的
D．摩擦起电创造了电荷
【拓展提升】
1．用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒 （ ）
A．相互吸引 B．相互排斥 C．无相互作用 D．无法判断
2．人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的。对静电现象的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．自然界只存在正、负两种电荷 B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C．从静电现象认识到原子核是可分的 D．摩擦起电创造了电荷
3．一个验电器的两个金属箔片因带电而张开，则这两个金属箔片一定 （ ）
A．带正电 B．带负电 C．带异种电荷 D．带同种电荷
4．用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体，结果甲被排斥，乙被吸引，由此我们可以确定（ ）2
A．甲带正电，乙带负电 B．甲带负电，乙带正电
C．甲带负电，乙不带电或带正电 D．甲带正电，乙不带电或带负电
5．用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带了负电，这是由于（ ）
A．毛皮束缚电子的能力较弱
B．橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
C．摩擦过程中创造了电荷
D．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上，橡胶棒有了多余的电子
6．用带正电的物体去接触一下验电器的小球，验电器就（ ）
A．带正电，得到一些电子 B．带正电，失去一些电子
C．带负电，得到一些电子 D．带负电，失去一些电子
7．小明同学通过实验探究了电荷之间的相互作用规律，情况如下：
（1）先设法使悬挂着的小球A和B都带上正电荷，C和D都带上负电荷；
（2）将小球A和C靠近，发现它们相互吸引；
（3）将小球B和D靠近，发现它们也相互吸引。
于是小明得出结论：带有电荷的物体间相互吸引。你认为小明的探究过程完整吗？如不完整请写出他探究过程的不足，并得出改进意见。
【达标测试】
一、单选题
1．A、B两物体均不带电，相互摩擦后A带正电荷，电荷量大小为Q，则B的带电情况是（　　）
A．带正电荷，电荷量大于Q B．带正电荷，电荷量等于Q
C．带负电荷，电荷量大于Q D．带负电荷，电荷量等于Q
2．关于电荷，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电是由于摩擦产生了电子
B．金属间的接触起电是因为自由电子发生转移
C．带正电的金属小球能够利用静电感应使得干燥的木头带电
D．干电池能够源源不断为电路提供电流，所以干电池能够产生电荷
3．关于元电荷，正确的说法是（　　）
A．元电荷就是体积很小的电荷
B．1C电量叫元电荷
C．元电荷就是质子
D．元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元
4．在真空中，用绝缘细线将M、N两球悬挂于同一点，静止时如图所示。已知M球带正电，则N球（　　）
A．带负电 B．带电情况无法判断
C．不带电 D．带正电
5．导体A带6q的正电荷，另一完全相同的导体B带-4q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则导体B的带电荷量为（　　）
A．-q B．q C．2q D．4q
6．下列对电现象及规律的认识中正确的是（　　）
A．自然界中只存在正、负两种电荷 B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C．摩擦起电说明了电荷可以创生 D．带电物体一定具有多余的电子
7．下列说法中正确的是（　　）
A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.602×10-19 C
B．电子电荷量的精确值是卢瑟福测出的
C．物体所带电荷量可以是任意值
D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
8．摩擦起电的微观原理是（　　）
A．质子的转移 B．中子的转移
C．电子的转移 D．多种带电粒子的转移
9．A、B、C为三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的，如果A带正电，则（　　）
A．B、C都带负电
B．B、C两球中必有一个带负电，另一个不带电
C．B球带负电，C球带正电
D．B、C两球均不带电
10．放在两个绝缘座上完全相同的金属球M和N，所带电量分别为+2q和+4q，将两球接触后再分开，M、N的电量分别为（　　）
A．+2q，+4q B．+6q，+6q
C．+3q，+3q D．+4q，+2q
二、多选题
11．N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒，从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化，然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受电场力的作用，分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。这个过程就像铁在强磁场中磁化成磁铁的过程。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　）
A．驻极体通过与吸入的空气中微粒的接触，使得微粒带电，从而起到吸附过滤作用
B．若放置时间过长，驻极体口罩会因电场衰减而过期，这是电荷中和的结果
C．驻极体就像一个平行板电容器，电场只存在于内部，外部没有电场
D．若用导线将图示驻极体的左、右两表面短接，两表面的电荷都将会中和
E．若将驻极体沿垂直于极化电场方向切开，会形成两个和原来性质相同的驻极体
F．上述材料冷却后，撤去外电场，材料左边界带正电，右边界带负电
G．上述驻极体制备过程中，材料整体没有移动，所以外电场对材料不做功
12．下列说法正确的是（ ）
A．电荷量很小的点电荷称为元电荷
B．电荷量=1.6×10-19 C称为元电荷
C．元电荷也可作为电荷量的单位
D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
13．已知π+、π介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，质子、中子都是由三个夸克组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷．下列说法正确的是
A．π+由u和组成 B．π–由d和组成
C．质子由2个d和1个u组成 D．中子由2个d和1个u组成
三、填空题
14．某电荷带电量为C，则该电荷所带电荷量是元电荷的多少倍______。
15．元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最______单位。元电荷的值：__________，最早由美国物理学家__________测定。
16．（1）电荷的相互作用：同种电荷相互___________，异种电荷相互___________；
（2）电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是___________，符号是C。
17．相隔很远且半径相同的两个金属小球A、B所带的电荷量的绝对值相同，今让第三个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后再移开。若A、B两球带同种电荷，则它们先后与小球C接触后，所带的电荷量qA：qB=___________；若A、B两球带异种电荷，则它们先后与小球C接触后，所带的电荷量qA：qB=___________。
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．D
5．B
6．A
7．D
8．C
9．B
10．C
11．EF
12．BD
13．ABD
14．
15． 小 C 密立根
16． 排斥 吸引 库仑
17． 2:3 2:1
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