2024-2025学年高二物理 同步学与练（ 人教版2019必修第三册）9.1 电荷 （解析版）

9.1电荷

学习目标

课程标准物理素养

物理观念：分析摩擦起电和带电体间的相互作用实验现象，知道自然界存在

两种电荷。知道电荷量的概念及其国际单位。知道元电荷概念，体会电荷量

是不连续的。通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定

3.1.1通过实验，了解静律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。

电现象。能用原子结构模科学思维：会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察并分析静电感应现

型和电荷守恒的知识分析象，进一步提高应用物理模型解释现象的能力。

静电现象。科学探究：通过观察摩擦起电、静电感应等现象，激发对自然界的好奇心。

通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定律，体会守恒

观念对认识物理规律的重要性。

科学态度与责任：通过观察摩擦起电、静电感应等现象，激发对自然界的好

奇心。

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、电荷

1.原子的组成：由带正电的原子核和带负电的电子组成，整体对外呈现电中性。

2.摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．

摩擦起电的实质：电子的转移．

摩擦起电的结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．

3.金属组成：正离子和自由电子

4.电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电

荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。

二、静电感应

1．感应电荷的分布

分布在离场源最近和最远处（近端带异种电荷，远端带等量的同种电荷）

2．验电器

构造？

用途？

3．静电计：又叫电势差计、指针式验电器，它是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。

构造？指针，金属外壳

用途？

静电计属于验电器，是更高级的验电器

三、电荷守恒定律

1．内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，电荷的总量保持不变。

2.三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。

3.带电实质：物体得失电子。

四、元电荷

1．元电荷

e＝1.60×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

2．测量

美国密立根油滴实验

3．比荷？又叫荷质比、带电率。

e11

电子的比荷？电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为1.7610C/㎏

me

04题型精讲

【题型一】接触起电与摩擦起电

【典型例题1】为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封

闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示．实验前他们都不带电，

实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电．以下说法正确的是

A．若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电

B．若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电

C．使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大

D．使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大

答案：C

解析：A.若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电；故A错误.

B.若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电；故B错误.

C.若使D接触C的外表面，D上的电荷只有一部分转移到C上，D仍然带电；然后接触A，则A的一部分

电荷又转移到A上；操作若干次，观察到A的箔片张角变大；故C正确.

D.若使D接触C的内表面，则D上的电荷全部转移到C上，D不再带电；然后接触A，A不能带电；操作

若干次，观察到A的箔片张角不变；故D错误.

【典型例题2】(多选)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×

10－10C，下列判断正确的有()

A．摩擦前在M和N的内部没有任何电荷

B．摩擦的过程中电子从M转移到N

C．N在摩擦后一定带负电且所带电荷量为1.6×10－10C

D．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子

答案BC

解析摩擦前M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”，也就是没有得失电子，但

内部仍有正电荷和负电荷，选项A错误；M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到

N，选项B正确；根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷量的代数和为0，摩

擦后电荷量的代数和应仍为0，选项C正确；元电荷的值为1.60×10－19C，摩擦后M带正电且所带电荷量

为1.6×10－10C，由于M带电荷量应是元电荷的整数倍，所以M在摩擦过程中失去109个电子，选项D错

误．

【对点训练1】导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触后再分

开,则B导体的带电量为()

A.-qB.q

C.2qD.4q

【答案】C

【对点训练2】如图所示，某同学在用毛皮摩擦过的PVC管靠近一细水流，发现细水流向靠近PVC管的方

向偏转，下列说法正确的是（）

A．摩擦可以创造更多电荷

B．下雨天，实验效果会更明显

C．PVC管所带的电荷量一定是元电荷e的整数倍

D．用丝绸摩擦过的玻璃棒代替本实验的PVC管，细水流会向远离玻璃棒的方向偏转

答案：C

解析：A．摩擦只能转移电荷，不能够创造电荷，A错误；

B．下雨天，对细水流的偏转会有着一定的影响，实验效果会不明显，B错误；

C．所有带电体所带电荷量一定为元电荷的整数倍，C正确；

D．用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒会带正电，毛皮摩擦过的PVC管带负电，虽然二者带电种类不同，但

细水流依旧会向靠近玻璃棒方向偏转，D错误。

故选C。

【题型二】静电感应

【典型例题3】如图所示，将带电棒移近两个相同且不带电的导体球，开始时互相接触且对地绝缘，哪些方

法能使两球带等量的电荷？

答案：将带电棒移近两个导体球，然后将两个导体球分开，最后撤去带电棒，则两球带上等量异种电荷；

让带电棒接触某个导体球，然后撤去带电棒，则两球带上等量同种电荷。

【典型例题4】如图所示，A带正电，若原来不带电的条形金属C端接地，问B、C端各带什么电荷？B

端带负电，C端不带电。若此时断开C与地的连线，B、C端带什么电荷？B端带负电，C端不带电。整个

导体净余什么电荷？负电荷

若B端接地，整个导体净余什么电荷？负电荷

【对点训练3】如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使

带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()

NMA

A.只有M端验电箔张开

B.只有N端验电箔张开

C.两端的验电箔都张开

D.两端的验电箔都不张开

【答案】C

【对点训练4】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用

导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，

然后移走C球，则A、B带电情况：

C

AB+

A.A球带正电，B球带负电

B.A球带正电，B球不带电

C.A球不带电，B球带负电

D.以上说法都不正确

答案：D

【题型三】元电荷与电荷守恒定律

【典型例题5】（多选）关于元电荷下列说法中正确的是()

A.元电荷实质上是指电子和质子本身

B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍

C.元电荷的值通常取作1e=1.60×10-19C

D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用试验测得的

【答案】BCD

【典型例题6】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QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10

－9C，让两绝缘金属小球接触。在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电子发生了怎样的转移，转

移了多少电荷量？

答案：1.6×10－9C，电子由B球转移到A球，－4.8×10－9C

解析：接触后两小球带电量

QQ

QQAB1.6109C

AB2

在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身净电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电荷。

这样，共转移的电子电荷量为

－9－9－9

QQBQB(3.2101.610)C4.810C

【对点训练5】（多选）关于元电荷，下列说法正确的有（）

A．元电荷就是指电子和质子

B．元电荷的数值通常取e=1.60×10-19C

C．所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍

D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用扭秤实验测得的

答案：BC

解析：A．元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故A错误；

B．元电荷的值通常取e=1.60×10-19C，故B正确；

C．任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，故C正确；

D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用油滴实验测得的，故D错误。

故选BC。

－9

【对点训练6】放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×10C、QB＝－

3.2×10－9C，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个？

答案：电子由B球转移到A球，3.0×1010（个）

解析：两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，由于两小球完全相同，剩

余正电荷一定平分，即接触后两小球带电荷量

Q+Q－

Q'＝Q'＝AB＝1.6´109C

AB2

在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，使B球带QB′的正电，这

样共转移的电荷量为

ΔQ＝QB′－QB＝4.8×10－9C

则转移的电子数

DQ

n＝＝3.0´1010（个）

e

05强化训练

01

【基础强化】

1．（多选）关于元电荷的理解，下列说法正确的是：[]

A．元电荷就是电子

B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量

C．元电荷就是质子

D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍

答案：BD

2．A、B带等量的异种电荷，不带电物体C先后与A、B接触后A、B、C三者电荷量之比为______．

答案：2：1：1

解析：假设A带电量为Q，B带电量为-Q，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都

QQ

为2，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为4，所以A、B、C三者电荷量之比为2：

1：1

3．5个元电荷的电量是________，16C电量等于______e．

答案：8.00×10-19C，1020

4．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率，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，你认为可能是下列数字中的()

A．6.2×10－19CB．6.4×10－19C

C．6.6×10－19CD．6.8×10－19C

答案：B

解析：任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19C的整数倍，由计算可知，只有B选项

是1.6×10－19C的整数倍，故选项B正确．

5.(多选)如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支撑的金属导体，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，下列说法正确的是()

A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开

B．把C移近导体A，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，B上的金属箔片闭合

答案：AB

解析：C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得

A上积累了负电荷，B上积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷．由于同

种电荷间的斥力作用，所以金属箔片都张开，选项A正确．C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的

电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时再移走C，因A、B已经绝缘，

所带电荷量不会变，金属箔片仍张开，选项B正确．先移走C，A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的

引力作用下中和，不再带电，所以金属箔片都不会张开，选项C错误．先把A、B分开，移走C，然后重新

让A、B接触，A、B所带的异种电荷马上中和，金属箔片都不会张开，选项D错误．

6关于物体所带电荷量，以下说法中正确的是（）

A．物体所带的电荷量可以为任意实数

B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷

C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷

【答案】C

7.下列说法正确的是()

A.摩擦起电是创造电荷的过程

B.接触起电是电荷转移的过程

C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电

D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会被中和,这种现象说明电荷会消失

【答案】B

8．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（）

A．增加B．减少

C．不变D．先增加后减少

答案：C

9、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间均相互吸引，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

答案：C

10.如图，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，

则b应（）

A．带负电，放在A点B．带正电，放在B点

C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点

【答案】C

【素养提升】

11．公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀，芥指芥菜籽，统喻干草、纸

等微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦过的琥珀能够吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的

解释正确的是（）

A．经过摩擦的琥珀带了电B．经过摩擦的琥珀有了磁性

C．琥珀与干草带异种电荷D．琥珀与干草带同种电荷

答案：A

解析：AB．“顿牟掇芥”属于静电现象，是经过摩擦的琥珀带了电，B错误A正确；

CD．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电，CD错

误。

故选A。

12.下列说法正确的是()

A.摩擦起电是创造电荷的过程

B.接触起电是电荷转移的过程

C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电

D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会被中和,这种现象说明电荷会消失

【答案】B

13.如图所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2~3cm，在

宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面再用一块硬泡沫塑料在玻

璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞，下列哪种做法能使实验效果更好（）

A．将玻璃板换成钢板B．向舞区哈一口气

C．将玻璃板和地面用导线连接D．用一根火柴把舞区烤一烤

答案：D

解析：A．钢板是导体，与泡沫摩擦时不易带电，故效果并不好，故A错误；

B．向舞区哈一口气时，由于含有大量的水分，电量会减小，效果更不明显，故B错误；

C．将玻璃板和地面用导线连接时，电量会流入大地，电量减小，故效果不明显，故C错误