第九章 第一节
1．(2019·海南省文昌中学高一下学期等级考)中央电视台的三星智力快车节目介绍说，蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉。以下说法正确的是( B )
A．空气带负电
B．蜜蜂带负电
C．空气不带电
D．蜜蜂带正电
解析：电荷间作用规律是同种电荷相排斥，异种电荷相吸引，蜜蜂在飞行中可以吸引带正电的花粉，是因为蜜蜂带负电，与蜜蜂摩擦的空气带正电，故选项B正确，A、C、D错误。
2．(2020·山西省忻州市范亭中学高二上学期期中)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( B )
解析：把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷。B项正确。
3．(2020·湖北武汉市江夏区高二上学期检测)某科技馆里，一位少女站在绝缘平台上，当她用手触摸一个金属球时，会看到她的头发慢慢竖起，像是孔雀开屏，如图所示。下列说法正确的是( A )
A．头发竖起是因为她身上带了静电
B．她只有带正电荷时，头发才会竖起
C．她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上
D．与电无关，这是她的特异功能
解析：A对，头发竖起是因为她身上带了同种电荷的静电，头发相互排斥而竖起；B错，只要带同种电荷，她的头发均可以竖起；C错，电荷分布在头发上是瞬间完成的，慢慢竖起是因为头发受力后需要一个运动过程；D错，这不是特异功能，而是一种静电现象。第九章 第一节
请同学们认真完成
[练案1]
一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)
1．(2020·山东省潍坊二中高一下学期期中)科学家在研究原子、原子核以及基本粒子时，为了方便，常常把元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是( C )
A．把质子或电子叫做元电荷
B．把1.6×10－19
C的电荷叫元电荷
C．电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷
D．元电荷就是体积很小的带电体
解析：元电荷表示电荷量，其大小等于一个电子所带电荷量的绝对值，不是指某一带电体，故选项C正确，A、B、D错误。
2．如图所示，如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，关于这种现象产生的原因，下列说法正确的是( C )
A．人身体上产生电流
B．接触带电造成的
C．摩擦起电造成的
D．感应起电造成的
解析：脱毛衣时由于摩擦起电，衣服间产生异种电荷，当电荷积累到一定程度时，会产生电火花，并伴有“噼啪”声，选项C正确，A、B、D错误。
3．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的( B )
A．6.2×10－19
C
B．6.4×10－19
C
C．6.6×10－19
C
D．6.8×10－19
C
解析：任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19
C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19
C的整数倍，故B正确。
4．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示。那么，下列的说法正确的是( D )
A．三个小球都带电
B．只有一个小球带电
C．有两个小球带同号电荷
D．有两个小球带异号电荷
解析：若两个小球相互吸引，则两个小球带异号电荷，或者一个小球带电，一个小球不带电。只有一球带电，另外两球间不会吸引，两球带同种电荷，会出现排斥，只有两球带异种电荷才会出现题目中的情况。故选项D正确。
5．(2019·江苏南京师大附中高二段考)如图所示，A、B为带异种电荷的小球，将两根不带电的导体棒C、D放在两球之间，再用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间，导线中自由电子移动的方向是( B )
A．x→y
B．y→x
C．没有电流
D．先是y→x，然后x→y
解析：由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，C、D用导线连接后组成新导体，导线中自由电子由y向x运动，在C中聚集负电荷，在D中聚集正电荷，B正确。
6.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带电，则( B )
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
解析：b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷。虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的静电力表现为引力。当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a便带同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B正确。
7．(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是( CD )
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相等
D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同
解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A错；由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错，C对；由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对。
8．(多选)(2020·北京市朝阳区高二上学期期末)用绝缘支柱支撑着贴有小金属箔的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。现将带正电荷的物体C移近导体A，发现金属箔都张开了一定的角度。如图所示，则( AB )
A．导体A下部的金属箔感应出负电荷
B．导体B下部的金属箔感应出正电荷
C．导体A和B下部的金属箔都感应出负电荷
D．导体A感应出正电荷，导体B感应出等量的负电荷
解析：感应带电是使物体带电的一种方法，把带正电荷的物体C移近导体A，A会感应出异种电荷而带负电，导体B的右端要感应出等量的正电荷，故AB正确。
二、非选择题
9．(12分)(1)将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近(不接触)验电器的金属球(如图1)，会观察到什么现象？为什么会出现这种现象？
(2)保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球(如图2)，会观察到什么现象？这又是为什么？
(3)接着先把手移开，再把橡胶棒移开，又会观察到什么现象？
解析：(1)验电器金箔会张开，这是因为用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近验电器的金属球时，由于电荷间的相互作用，使电子移向金箔，两金箔因带负电，相互排斥而张开一定角度。
(2)用手接触验电器的金属球，会观察到金箔闭合，这是因为金箔上的电子通过手被导走了。
(3)橡胶棒移开后，金属球所带正电荷失去了橡胶棒所带负电荷的束缚，将重新分布，金箔又因带上正电荷张开一定角度。
一、选择题(本题共4小题，每题6分，共24分)
1.如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关S接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B( C )
A．不带电
B．带正电
C．带负电
D．不能确定
解析：在感应起电的过程中，远端带同种电荷，近端带异种电荷。将B的左端接地后，B和地球组成了一个大导体，地球是导体的远端，故B成了近端，带负电。
2.用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5
cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法不正确的是( D )
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下感应出的电荷是异种的
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
解析：笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异种电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套上是由于圆环所受吸引力大于圆环所受的重力，故选项C正确；笔套碰到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项D错误。
3．(多选)(2019·北京四中高二上学期期中)如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔片都张开，则( BC )
A．此时A带正电，B带负电
B．移去C，贴在A、B下部的金属箔片将闭合
C．先把A和B分开，然后再移去C，贴在A、B下部的金属箔片仍然张开
D．先把A和B分开，然后再移去C，贴在A、B下部的金属箔片将闭合
解析：C靠近A，由于静电感应A带负电B带正电，故选项A错误；移去C，A、B上的感应电荷立即中和，贴在A、B下部的金属箔片将闭合，选项B正确；先把A、B分开再移走C，由于AB分开，使AB上感应电荷无法接触中和而使AB带电，金属箔片仍然张开，故选项C正确，D错误。
4．(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手(图中为右手)按在金属球上，并远离周围其他物体。一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是( BD )
A．若用左手也去摸金属球，会被电击
B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击
C．若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态
D．若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态
解析：
若用左手也去摸金属球，不会被电击，选项A错误；若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项D正确。故选BD。
二、非选择题
5．(6分)干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0
μC的净电荷。此人身上有多少个静剩余电子？他的质量增加了多少？(电子质量me＝
9.1×10－31
kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19
C,1
μC＝10－6
C)。
答案：3.0×1014个 2.73×10－16
kg
解析：人身上聚集的电子个数n＝＝个＝3.0×1014个。
由于人身上多了n个电子，他的质量增加m＝nme＝3.0×1014×9.1×10－31
kg＝2.73×10－16
kg。
6.
(10分)(2020·云南省富宁一中高二年级下学期期中)如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？
答案：
解析：由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值。根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比例为(Q－q)∶q，经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q′，则有＝，解得q′＝。(共39张PPT)
第九章
静电场及其应用
1.电 荷
目标体系构建
课前预习反馈
课内互动探究
核心素养提升
课堂达标检测
夯基提能作业
目标体系构建
【学习目标】
1．知道自然界的电荷只有两种，且电荷间存在着相互作用。
2．了解摩擦起电和感应起电两种使物体带电的方式，学会从物质微观结构的角度认识物体带电的原因。
3．理解电荷守恒定律，会解释生活中的静电现象。
4．知道电荷量、元电荷、比荷的概念，知道电荷量是不能连续变化的物理量。
【思维脉络】
课前预习反馈
电荷
1．两种电荷
自然界中只存在两种电荷，即_______电荷和______电荷。
2．电荷量：电荷的________，用Q表示，有时也可用q来表示。在国际单位制中，单位是________，简称______，符号是______。
3．原子的组成
①原子是由带正电的________、不带电的中子以及带负电的________组成的。
②每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量__________，整个原子对外界表现为________。
知识点
1
正
负
多少
库仑
库
C
质子
电子
一样多
中性
4．摩擦起电的原因：当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的________会转移到另一个物体上，原来电中性的物体由于得到电子而带________，失去电子的物体则带________。
5．自由电子：金属中原子的外层电子脱离__________的束缚而在金属中____________，这种电子叫作自由电子。
6．离子：失去自由电子的________便成为带正电的离子。
电子
负电
正电
原子核
自由运动
原子
静电感应
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________电荷，远离带电体的一端带________电荷，这种现象叫作静电感应。
2．感应起电：利用____________使金属导体带电的过程。
知识点
2
异种
同种
静电感应
电荷守恒定律
表述一：电荷既不会________，也不会________，它只能从物体的一部分转移到____________，或者从一个物体转移到______________。在转移的过程中，电荷的总量____________。
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和____________。
知识点
3
创生
消灭
另一部分
另一个物体
保持不变
保持不变
元电荷
1．定义：最小的__________，用e表示。
2．带电体的电荷量特征：所有带电体的电荷量都是e的________倍，是________连续变化的物理量。
3．元电荷e的数值：最早是由美国物理学家密立根测得的，e＝1.602
176
634×10－19C，计算中可取e＝___________C。
4．电子的比荷
知识点
4
电荷量
整数
不能
质量
1.60×10－19
1.76×1011
『判一判』
(1)两个正电荷之间的作用力为斥力，两个负电荷之间的作用力为引力。(
)
(2)摩擦起电是创造电荷的过程。(
)
(3)玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电。(
)
(4)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。(
)
(5)电荷守恒定律和能量守恒定律一样，也是自然界中最基本的守恒定律。(
)
(6)元电荷就是最小的电荷。(
)
预习自测
×
×
√
√
√
×
『选一选』
(2020·北京人大附中朝阳学校高一下学期段考)在气候干燥的秋冬季节，人们常常会碰到这些现象：晚上脱衣时，常会听到噼啪的声响；早上起来梳头时，头发常会“飘”起来。这就是发生在我们日常生活中的静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是(
)
A
解析：人的手指带负电，则由于静电感应，门把手中离手指较近的一端感应出正电，离手指较远的一端感应出负电，则图A正确。
『想一想』
在干燥的天气里，用梳子梳头发的时候，头发会不听指挥，顺着梳子飞起来(如图)，这时如果将梳子浸入水中片刻再梳，头发就服帖了。试解释这一现象。
解析：梳头发时由于摩擦起电，梳子和头发上产生异种电荷，又由于异种电荷相互吸引，使得头发顺着梳子飞了起来。梳子浸入水中后再梳，潮湿的梳子能将头发上的静电导走，也就不再出现上面的现象。
课内互动探究
理想化模型与质点
探究
一
情境导入
如图所示，在干燥的环境中，用丝绸摩擦过的玻璃棒，慢慢靠近细碎的锡箔屑，会观察到什么现象？请解释所看到的现象。
提示：观察到的现象是锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速向空中散开。出现这种现象的原因是：带电物体能够吸引轻小物体，锡箔屑与玻璃棒接触后带上与玻璃棒相同性质的电荷，同种电荷相互排斥，锡箔屑散开。
1．物体带电
物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或有了电荷。
2．三种起电方式的比较
要点提炼
(1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体。
(2)摩擦起电中对原子核外电子束缚能力差的物体失去电子而带正电，对原子核外电子束缚能力强的物体得到电子而带负电。
特别提醒
C
如图所示，均不带电的橡胶棒与毛皮摩擦后，橡胶棒带负电，毛皮带正电，这是因为(
)
A．空气中的正电荷转移到了毛皮上
B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上
C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上
D．橡胶棒上的电子转移到了毛皮上
典例剖析
典例
1
解析：摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一个物体上，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体带负电。毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮上的电子转移到了橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带负电，故选项C正确。
对点训练
1．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是(
)
A．摩擦起电
B．感应起电
C．接触起电
D．以上三种方式都不是
解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，发生静电感应，使导电平板带上负电荷，故选项B正确。
B
电荷守恒定律 元电荷
探究
二
情境导入
某同学两手各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷到哪里去了呢？是否违背了电荷守恒定律？
提示：电荷“中和”了，不违背电荷守恒定律。
1．物体带电的实质
使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配。
2．守恒的广泛性
电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。
物体的起电过程，其本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配。不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷。
要点提炼
3．“中性”与“中和”的理解
(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。
(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程。
4．元电荷
(1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分。
(2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷。
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Q1＝6.4×10－9
C，Q2＝－3.2×10－9
C，让两绝缘金属小球接触。在接触后，A、B带电量各是多少？此接触过程中，电子如何转移，转移了多少个电子？
思路引导：(1)金属球中发生定向转移的是自由电子，两球接触时，自由电子由B向A转移。
(2)由于两金属完全相同，两球接触后带电量相等、电性相同，电荷再分配时符合电荷均分原理。
典例剖析
典例
2
答案：均为1.6×10－9
C；电子由B球转移到A球，转移了3.0×1010个
对点训练
CD
解析：带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故C、D正确。
核心素养提升
验电器的两种应用方式及原理
1．带电体接触验电器：当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。如图甲。
2．带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下张开，如图乙。
(多选)如图所示，有一带正电的验电器，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
案
例
AC
解析：验电器的金属箔片之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金属箔片带电荷量的多少。如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金属箔片上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金属箔片张角减小，选项C正确，B错误；如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的一面出现负的感应电荷；而背向B球的一面出现正的感应电荷；A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金属箔片张角减小，选项A正确，D错误。
课堂达标检测
夯基提能作业
