高中物理选修3-1
1.1 电荷及其守恒定律
新知导入
图1：用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦橡胶棒能吸引轻小物体，这是什么力量？
图2：干燥的冬天，当你经过铺有地毯的走廊来到房间门口，在伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手被麻了一下，弄的你虚惊一场，是谁在恶作剧？
新知讲解
1. 摩擦起电
由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力弱的在摩擦中容易失去电子，摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。
得到电子：带负电
失去电子：带正电
（1）摩擦起电产生的原因
（2）摩擦起电的本质
电荷的转移
一、3种起电方式
新知讲解
2. 感应起电
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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。
（1）感应起电产生的原因
（2）感应起电的本质
电荷的从物体一端转移到另一端
新知讲解
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（3）感应起电原理展示
新知讲解
当导体与带电体接触时，导体会带上与带电体相同电性的电荷。
3. 接触起电
（1）接触起电产生的原因
（2）接触起电的本质
电荷的转移
两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和
平均分配
（3）接触起电的特点
新知讲解
三种起电方式的比较
起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生
条件 一般是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 导体中的自由电子在电荷间力的作用下，从物体的一端转移到另一端 在电荷间力的作用下，自由电子从一物体转移到另一物体
实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移
新知讲解
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.
二、电荷守恒定律：
（2） 元电荷的数值
三、 元电荷和比荷
（1）一个电子所带电量为最小的电荷量，物理上将这个最小的电荷量叫做元电荷。所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
（3）比荷
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
课堂练习
将用毛皮摩擦过的带负电橡胶棒,移近或接触两个不带电的导体球,开始时两导体球互相接触且对地绝缘,下列说法正确的是( )
图1
A．毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒上的正电荷转移到毛皮
B．橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球都不再带电
C．橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，分开两球再移开橡胶棒，甲球带正电，乙球带负电
D．橡胶棒与甲球接触一下移开,再分开两球,甲球带负电，乙球带正电
BC
考点：摩擦起电；感应起电；接触起电。
拓展提高
用绸布摩擦有机玻璃棒后，将玻璃棒靠近悬吊着的用锡纸揉成的小纸团时，原本不带电的锡纸团会被吸引，然后又被弹开，试解释这个现象
解析：带电体可吸引不带电轻小物体；
接触后，A,B带上同种电荷，相互排斥
考点：电荷间的相互作用
课堂总结
作业布置
请同学们课下完成教师布置的作业，课后习题及练习册中相应部分
谢谢
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第1节 电荷及守恒定律导学案
一、学习目标
1．认识电荷，了解点电荷、元电荷、感应起电。
2．知道电荷守恒定律。
3．探究点电荷的相互作用规律，知道库仑定律
二、自主预习[[来源:学*科*网Z*X*X*K]
知识点一：电荷
1．物质的电结构
（1）原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核高速旋转。原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为 。
（2）金属导体原子中离原子核较远的电子，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 ，失去电子的原子便成了带 电的离子。
（3）绝缘体中不存在
2．两种电荷及其相互作用规律
自然界中只有两种电荷，即 电荷和 电荷，同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
3．三种起电方法
(一)接触起电：
（1）指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式。
（2）接触起电时，两个一般物体最终的电荷量的分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷量的分配，即两个完全相同的导体球相互接触后的情况：
①若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷量平分；
②若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷量平分；
③若两个带电导体球带异种电荷，则电荷量先中和再平分。
(二)摩擦起电：
（1）由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷
（2）用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为 电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为 电荷
（3）思考：用丝绸或毛皮摩擦导体棒能否带电
(三)感应起电：
（1）把一带电物体靠近导体使导体带电的方式。如图所示，将带电体C去靠近相互接触的导体A、B，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷。
（2）注意上述步骤的先后顺序。
（3）静电感应
①当一个带电体靠近导体时，产生静电感应现象，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。
②凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且靠近带电体的一端带异种电荷，地球的远端带同种电荷。接地问题与接地时间和位置无关。
③绝缘体不能被感应起电。感应起电的实质是导体中的正负电荷在带电体的作用下，发生了分离。只有导体中的自由电子才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能。
（四）三种起电方式的比较
方式 内容 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生及条件 两种不同绝缘体摩擦时 带电体靠近不带电体时 导体与带电体接触时
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荷
原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失 导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离) 自由电荷在带电体与导体之间发生转移
实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移，遵循电荷守恒定律
知识点二：电荷守恒定律
1．内容：
2．电荷量：
表示 ，其单位是 ，简称 ，用 表示。
[特别提醒]
电荷有正、负之分，则电荷量就会有正值或负值。如q1=3.5×10-15C、q2=-7.0×10-15C等。
3．元电荷：
（1）人们把 叫做元电荷，用 表示，则e= 。
（2）对元电荷的两点理解：
①电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1.60×10-19C，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍；
②质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，但不能说它们是元电荷。
4．比荷
比荷即电荷量与质量的比，电子的比荷为= C/kg。
【预习检测】
1．如图所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )
A．金属球A可能不带电
B．金属球A一定带正电
C．金属球A可能带负电
D．金属球A一定带负电
2．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，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，把C移近导体A时，下列说法正确的是( )
A．A、B上的金属箔片都张开
B．先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
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，而B上的金属箔片闭合
3．有两个完全相同的带电金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×10-9C、QB＝-3.2×10-9C，让两金属小球接触，在接触过程中，电子转移的方向？电子转移的个数是多少？
4．半径相同的两金属小球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A、B两球的电荷量之比为多大？
（2）若A、B两球带异种电荷，接触后A、B两球的电荷量之比为多大？
5．半径相同的两金属小球，A球带电荷量为7Q，B球带电荷量为-Q，C球不带电，让C球反复与A、B两球多次接触，最后移走C球，试问：A、B两球最后的带电荷量分别为多少？
6．A为带正电的小球，B为原来不带电的小球。把B放在A的附近，A、B之间存在吸引力还是排斥力？
7．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则( )
A．B、C球均带负电
B．B球带负电，C球带正电
C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
D．B、C球都不带电
8．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为( )
A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上
C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
9．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近旁有一绝缘金属球b，开始a、b都不带电，如图所示，现使b带电，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
10．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1.6×10-15C，丙物体带电荷量的大小8×10-16C。求最后乙物体带电的电性和电荷量。
11．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，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，把C移近导体A，用手摸一下导体A或B。
（1）先把A、B导体分开，后移去带电体C，A、B带电情况如何？
（2）若先移去带电体C，后把A、B分开，A、B带电情况又如何？
参考答案：
【预习检测】
1．AC
2．AB
3．电子转移的方向是从B到A，电子转移的个数是3×1010个
4.（1）2︰3；（2）2︰1
5．2Q，2Q
6．吸引力
7．C
8．A
9．B
10．乙物体带电的电性为负电，电荷量是8×10-16C
11．（1）A带负电，B不带电；（2）A带负电，B带负电
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