【暑假衔接】人教版新高二物理 暑假衔接讲义 第28讲 9.1 电荷（教师版+学生版）

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知识点1：电荷
（1）两种电荷
自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
（2）电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（3）电荷量
电荷的多少叫做电荷量，用Q表示（或者用q表示）；国际单位为库仑，简称库，符号是C。正电荷的电荷是正值，负电荷的电荷量为负值。
（4）物体的微观结构
①原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。原子核中正电荷的数量与核外电子负电荷的数量相等，所以整个原子对外界表现为电中性。
②不同物质微观结构不同，由于原子或分子间的相互作用，原子中电子的多少和运动状况也不相同。例如，金属原子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，失去电子的原子便成了带正电的离子。
电现象及其本质
1．三个点电荷中，带正电。若与相互排斥，与相互吸引，则（ ）
A．均带正电B．带正电，带负电
C．均带负电D．带负电，带正电
2．静电现象在自然界中普遍存在，下列现象与静电现象无关的是（ ）
A．梳过头发的梳子吸起纸屑
B．磁铁吸引铁、钴、镍等物质
C．干燥天气，手碰到金属时感到被电了一下
D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声
判断物体带电的电性
3．如图所示，挂在绝缘细线下的轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以（ ）

A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷
C．甲图中两球一定都带电D．乙图中两球至少有一个带电
4．如图所示，一个带电球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的、和处。当小球N静止时，观察丝线与竖直方向的夹角，通过观察发现：当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果，可以判断球体M与小球N所带电荷的电性（ ）
A．一定相同B．一定相反
C．可以相同也可以相反D．无法确定
知识点2：三种起电方式
（1）摩擦起电：两个物体互相摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子带负电，失去电子的物体则带正电。
（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。
利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
（3）接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生转移，使这个导体也带电。
（4）三种方式的比较：
（5）两个形状和大小相同的导体先接触后再分开时电荷的分配原则：若两者带同种电荷，二者带相同电荷；若两导体带异种电荷，则电荷先中和，再平分剩下的电荷．
①若两带电体带同种电荷q1、q2，则接触后电荷量平均分配，即q1′＝q2′＝eq \f(q1＋q2,2)。
②若两带电体带异种电荷q1、q2，则接触后电荷量先中和后平分，即q1′＝q2′＝eq \f(|q1＋q2|,2)，电性与带电荷量大的带电体相同。
③若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷平分。
（6）验电器的原理：当带电体与验电器的金属球接触时，验电器的金属球带上电荷，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，由于同种电荷相互排斥而张开。
带电体所带电荷量多少的判断：两个金属箔片所带电荷量越多，斥力越大，张开的角度也越大。
接触起电
5．用带电量为1C的金属小球（阴影小球），与材料相同的另一物体接触。稳定后，小球与物体的带电量均为0.5C的是（ ）
A．与等大球B．与立方体C．与半径较大的球D．与两个等大球
6．如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中不能使两球都带电的是
A．先把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再把两球分开
C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开
D．手摸一下甲球，然后移走棒，再把两球分开
摩擦起电
7．将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图所示。下列关于细条散开现象的分析中，正确的是（ ）
A．撕成细条后，由于所受重力减小，细条自然松散
B．撕成细条后，由于空气浮力作用，使细条散开
C．用手迅速捋细条时，由于感应起电，细条带同种电荷，相互排斥散开
D．用手迅速捋细条时，由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开
8．关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B．摩擦起电是通过摩擦使一个物体中产生电荷
C．通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷
D．通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷
感应起电与验电器
9．如图所示，用橡胶球A摩擦头发，然后将A靠近验电器上的金属小球B，下列说法正确的是（ ）

A．验电器的金属箔片不会张开，因为球A没有和B接触
B．验电器的金属箔片张开，因为金属箔片带上了正电
C．验电器的金属箔片张开，因为金属箔片带上了负电
D．验电器的金属箔片张开，因为金属球B和金属箔片都带上了正电
10．如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷。关于使导体带电的以下说法中正确的是（ ）

A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带负电
B．如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电
C．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电
D．无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电
知识点3：电荷守恒定律
（1）定义：电荷既不会创生，也不会消失，它只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
电荷守恒定律还有另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（2）电荷守恒定律的理解
①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。
②物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部的电荷重新分布。玻璃棒和橡胶棒上带的电是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象。
③带等量异种（同种）电荷的金属球接触发生电荷中和（平均分配）的过程实质是两球所带电荷经过转移从而达到电中性（带等量同种电荷），这个过程电荷的总量并没有变（为零），电荷也是守恒的。
知识点4：元电荷
（1）电荷的多少叫电荷量，简称电量。其国际单位为库仑，简称库，符号是C。实验发现的最小电荷量就是电子所带的电 荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，电性相反。人们把这个最小的电荷量叫作元电荷（elementary charge），用e表示，e＝1.60×10－19 C，科学实验和理论表明物体带的电荷量是不能连续变化的物理量，只能是元电荷的整数倍。
（2）比荷：电子的电荷量e和电子的质量me之比。电子的比荷是一个非常重要的物理量，其数值为eq \f(e,me)＝eq \f(1.60×10－19,0.91×10－30) C/kg＝1.76×1011 C/kg。
（3）点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，此时带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做有一定电荷量的点，叫做点电荷。点电荷是一种理想化模型。
（4）点电荷和元电荷的比较
电量、电荷守恒定律
11．关于元电荷，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子
B．元电荷是最小的电荷，它带正电
C．元电荷是最小的电荷，它带负电
D．元电荷的数值最早是由美国科学家密立根测出的
12．如图，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB；若虚线2将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为Q'A和Q'B。则（ ）
A．QA>QB、Q'A元电荷与比荷
13．M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带1.6×10-19C正电荷，对此，下列判断中正确的是（ ）
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中电子从N转移到M
C．N在摩擦后一定带1.6×10-19C的负电荷
D．M在摩擦过程中失去1.6×10-19个电子
14．关于点电荷的说法,正确的是( )
A．只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C．点电荷一定是电荷量很小的电荷
D．两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
带电和导电
15．下列对物体带电现象的叙述正确的是（ ）
A．经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子
B．某物体带电量有可能为3.3×10-19C
C．电荷相互中和是电荷完全消失的现象
D．物体所带电量是元电荷的整数倍
16．关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是（ ）
A．这是起电的三种不同方式
B．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
C．这三种方式都产生了电荷
D．这三种方式都符合电荷守恒定律
多选题
17．关于电现象，下列说法中正确的是（ ）
A．感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子就一定带正电
C．摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷
D．当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电荷同时消失
18．如图所示，当人用手接触范德格拉夫起电机的金属球时会出现头发竖起来的现象，下面关于这个过程的描述正确的是（ ）
A．范德格拉夫起电机起电过程满足电荷守恒
B．出现头发竖起来的现象能够说明同种电荷相互排斥
C．若金属球带正电，手接触范德格拉夫起电机的金属球时，人头发带上负电荷
D．手接触范德格拉夫起电机的金属球时，要想出现头发竖起来的现象，人需要站在绝缘材料上
19．关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B．摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上
C．通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷
D．通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷
20．某同学将一根橡胶棒用毛皮摩擦后，先后进行了如下操作：①将橡胶棒靠近（不接触）验电器的金属球（如图1）；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）；③接着先把手移开，再把橡胶棒移开（如图3）。关于验电器的金属箔张开的情况及分析，以下正确的是（ ）
A．操作①中，验电器金属箔不张开，因为棒与金属球没有接触
B．操作①中，随着棒靠近验电器金属球的过程，金属箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电荷越来越多，金属箔上聚集的负电荷也多
C．操作②中，手接触验电器，金属箔闭合，金属球上的电荷通过手导入到大地中
D．操作③中，金属箔从闭合到又张开一定的角度，因为金属球上的电荷重新分布
起电方式
摩擦起电
感应起电
接触起电
实质
电荷在物体内部或物体之间转移
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
产生条件
两个不同材料之间进行摩擦
导体靠近带电体时
导体与带电导体接触
产生原因
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）
电荷在带电体与导体之间发生转移
注意
原子核不能自由移动，相互摩擦的两个物体间转移的不可能是正电荷，只能是电子，即带正电的物体一定失去了电子，带负电的物体一定得到了电子。
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。
无论是带电体与电中性物体接触还是两个带电体接触，转移的一定时电子。
点电荷
元电荷
区别
一种理想化模型，不用考虑带电体的大小和形状，其带的电荷量可以很大也可以很小，但一定是元电荷的整数倍。
最小的电荷量。