2024-2025学年高二物理同步训练：电荷

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。

思维导图

起电实质是

电子的转移

三电荷既不会创生，也

种不会消灭，它只能从

起一个物体转移到另

电一次麻标,统者从扬

方

式体的一部分转移到

另一部分。在转移过

点电荷是一种理程中，：电荷的总量］

保持不够------

一个带电体想模型，不考虑其

大小和分布情况,

靠近导体时,

近端带异种把电荷量看作集电荷量：物体带电的多

电荷,远端带中于一点的电荷少，常常简称电量。

同种电荷，元电荷：最小的电荷量,

e=1.60xl0-19C

知识梳理

(-)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宽电的电子组成，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，申,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=1.60Xl(Fi9c,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。

电子的比荷？电子的电荷量e和电子的质量妹的比值，为二=L76xlOUC/kg

me

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〃带正电且所带电荷量为L6X

10—1。C,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1.6X10-"C

D.M在摩擦过程中失去1.6X10—1。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；〃■和N摩擦后初带正电荷，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1.60Xl（pi9c,摩擦后M带正电且所带电荷量

为1.6义10—1。（2,由于〃带电荷量应是元电荷的整数倍，所以河在摩擦过程中失去109个电子，选项D错

、口

沃.

【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尸VC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（）

A

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

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le=1.60X10-i9c

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Q4=6.4xl0-9c,。2=-3.2、10

PC,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：1.6x10-9C,电子由B球转移到A球,-4.8x10-9c

解析：接触后两小球带电量

2/=雷="；""xlO"C

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。夕的正电荷。

这样，共转移的电子电荷量为

^Q=QB-QB'=（-3-2X10^-1.6X10-9）C=-4.8X10-9C

【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=1.6Oxio-i9c

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=1.60xl0」9c,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BCo

【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04=6.4x10-9（2、QB=~

3.2x10-9c,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，3.0x10"（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

QA'=QB'=/&=L6'10-9C

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0'的正电，这

样共转移的电荷量为

△。=。'一03=4.8x10-9c

则转移的电子数

n=—=3.0TOI。（个）

e

强化训练

【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

2.4、2带等量的异种电荷，不带电物体C先后与/、2接触后/、B、C三者电荷量之比为.

答案：2：1：1

解析：假设/带电量为。，3带电量为-。，第三个不带电的金属小球C与A接触后，/和C的电量都

Q_0_

为2,。与8接触时先中和再平分，则C、5分开后电量均为4,所以N、8、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：8.00X1019C,1O20

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.6.2X10-19CB.6.4X10Rc

C.6.6X10-19cD.6.8X10-19c

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1.6X10-19C的整数倍，由计算可知，只有B选项

是1.6X10-19c的整数倍，故选项B正确.

5.（多选）如图所示，/、8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，。是带正电的小球，下列说法正确的是（）

&

A.把C移近导体/时，A、8上的金属箔片都张开

B.把。移近导体/,先把/、2分开，然后移去C,/、2上的金属箔片仍张开

C.先把C移走，再把/、3分开，A、8上的金属箔片仍张开

D.先把/、2分开，再把。移走，然后重新让/、2接触，/上的金属箔片张开，8上的金属箔片闭合

答案：AB

解析：C移近N时，带正电的小球C对N、8内的电荷有力的作用，使/、8中的自由电子向左移动，使得

/上积累了负电荷，3上积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与N、8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/、8分开，/、8上的

电荷因受C的作用力不可能中和，因而/、8仍带等量的异种感应电荷，此时再移走C,因/、8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,/、2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/、B分开，移走C,然后重新

让/、8接触，A,8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+1.60xl0-9c,这是因为该物体失去了1.0x101。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。能静止在斜面上，需在/WN间放一带电小球b,

则b应（）

A.带负电，放在点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Ao

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