1、第1节 电荷及其守恒定律,研究学考明确要求,基 础 梳 理 1. 两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 。同种电荷相互 ,异种电荷相互 。 2摩擦起电:两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往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而带 ,失去电子的物体则带 。,正电,负电,排斥,吸引,负电,正电,3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 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,这种现象叫做静电感应,利用使金属导体带电的过程叫做感应起电。 4摩擦起电和感应起电的实质都是 的转
2、移。特别提醒 “中性”和“中和”是两个完全不同的概念,“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显电性,表现为不带电的状态。可见,任何不带电的物体,实际上都带有等量的异种电荷。,远离,异号,同号,静电感应,自由电子,典 例 精 析 【例1】 关于摩擦起电现象,下列说法正确的是 ( )A摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,可以带上不等量异号电荷C摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而造成的D丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电,解析 摩擦起电的实质是由于两
3、个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,因而电子可以在物体间转移。若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,物体带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,物体带负电。 答案 D,【例2】 如图1所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时,以下说法正确的是 ( )图1AA端金箔张开,B端金箔闭合B用手触摸枕形导体后,A、B端金箔均闭合C用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D选项A中两对金箔分别带异号电荷,选项C中两对金箔带异号电荷,解析 根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电荷,在B端出现了正电荷,
4、这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布,金箔上带电相斥而张开,选项A错误;用手触摸枕形导体后,B端不再是最远端,人是导体,人脚下的地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,但A端仍带负电荷,金箔仍张开,选项B错误;用手触摸枕形导体后,只有A端带负电,将手和C都移走,不再有静电感应,A端所带负电便会分布在整个枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔张开,选项C正确;从以上分析看出,选项D错误。 答案 C,使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移 (1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同,而使物体得或失电子,即电子从一个物体转移到另一个物体上。 (2)感应起电是在电荷的相互作
5、用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端,使导体两端分别带上等量异种电荷。,即 学 即 练 1毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电。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解析 摩擦起电的本质是自由电子的转移,毛皮带正电,橡胶棒带负电,所以是毛皮失去电子,橡胶棒得到电子,选C。答案 C,基 础 梳 理 1内容:电荷既不会 ,也不会 ,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量 。这个结论叫做电荷守恒定律。 2现在表述:一个与外界没
6、有电荷交换的系统,电荷的代数和保持 。,创生,消灭,保持不变,不变,典 例 精 析 【例3】 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,得知甲物体带正电荷1.61015 C,丙物体带电荷量的大小为81016 C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )A乙物体一定带有负电荷1.61015 CB乙物体可能带有负电荷2.41015 CC丙物体一定带有正电荷81016 CD丙物体一定带有负电荷81016 C,解析 由于甲、乙、丙原来都不带电,甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.61015 C的正电荷,乙物体得到电子而带1.61015 C的
7、负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷,由电荷守恒可知乙最终所带负电荷1.61015 C81016 C81016 C,故D正确。 答案 D,导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关,当两个完全相同的金属球接触后,电荷将平均分配,即最后两个球一定带等量的同种电荷。若两个球原先带同号电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异号电荷,则电荷先中和再均分。,即 学 即 练 2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,接触后两球
8、的电荷量大小之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?,答案 (1)23 (2)21,基 础 梳 理 1电荷量:电荷的 叫做电荷量,在国际单位制中它的单位是 ,简称库。用符号C表示。 2元电荷: 、 所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量,这个最小的电荷量叫做元电荷。 3元电荷的值:e 。所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的 。电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的。 4电子的比荷:电子的电荷量e与 之比,叫做电子的比荷。,多少,库仑,质子,正电子,1.601019 C,整数倍,其质量,典 例 精 析 【例4】 下列关于元电荷的说法中正确的
9、是 ( )A元电荷实质上是指电子和质子本身B一个带电体的带电荷量可以为205.5倍的元电荷C元电荷有正、负之分D元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的,解析 元电荷是指电子或质子所带电荷量的大小,但元电荷不是带电粒子,也没有电性之说,A、C项错误;元电荷是最小的带电单位,所有带电体的带电荷量一定等于元电荷的整数倍,B项错误;元电荷的电荷量e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的,D项正确。 答案 D,(1)所有带电体的带电荷量或者等于e,或者是e的整数倍。 (2)质子和电子所带电荷量与元电荷相等,但不能说电子和质子是元电荷。,即 学 即 练 3带电微粒所带的电荷量不可能是下
10、列值中的 ( )A2.41019 C B6.41019 CC1.61018 C D4.01017 C,答案 A,1下列说法中正确的是 ( )A元电荷是电子所带的电荷量B所有带电体的电荷量不一定等于元电荷的整数倍C物体所带电荷量可以是任意值D元电荷的值通常取e1.601019C解析 所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。由以上分析可知选项D正确。答案 D,2如图2所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是 ( )图2A枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动C枕形导体中的正
11、、负电荷同时分别向B端和A端移动D枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动,解析 导体中自由电子可以自由移动,带正电荷的是原子核,不能移动,故选项B正确。 答案 B,3.(2018温州教学质量检测)如图3所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的物体C移近导体A,下列说法正确的是( ),图3,AA的左端感应出正电荷,B的右端感应出负电荷 BA上的金属箔张开,B上的金属箔保持闭合 C把A和B分开,然后移去C,A、B上的金属箔仍保持张开 D先移去C,再把A和B分开,A、B上的金属箔仍保持张开,解析 由于物体C带正电,根据静电
12、感应规律,A的左端感应出负电荷,B的右端感应出正电荷,选项A错误;根据同种电荷相互排斥知,A、B上的金属箔均张开,选项B错误;先把A、B分开,再移去C,A、B仍带电,A、B上的金属箔仍张开,选项C正确;若先移去C,此时A、B上的电荷中和,A、B均不带电,其上的金属箔均闭合,选项D错误。 答案 C,4(2018河北保定检测)如图4所示,导体A带电荷量为5q的正电荷,另一完全相同的导体B带电荷量为q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体带的电荷量为 ( )图4Aq BqC2q D4q,解析 相同带电体接触后,电荷量先中和,后平分。故选项C正确。 答案 C,5有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量为QA 6.4109 C、QB 3.2109 C,让两个绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少个电子?解析 在接触过程中,由于B球带负电,其上多余的电子转移到A球,中和A球上的一部分正电荷直至B球为中性不带电,同时,由于A球上有净正电荷,B球上的电子会继续转移到A球,直至两球带上等量的正电荷。,答案 电子由球B转移到球A 3.01010个,