鲁科版高中物理必修第三册 第1章静电力与电场强度 第1节静电的产生及其微观解释 课件

第1章静电力与电场强度第1节静电的产生及其微观解释核心素养：1.知道自然界中存在两种电荷和三种起电方式.

2.理解电荷守恒定律.

3.

理解电荷量、元电荷、比荷的概念.

4.理解在孤立的系统中电荷守恒.

5.通过观察起

电现象，学会分析物体起电的原因.第3页研习任务一静电的产生合作

讨论刚梳过头发的塑料梳子可以吸引轻小的纸屑，在毛衣上摩擦过的气球能使细小的

水流发生弯曲，为什么会出现上述现象？提示：塑料梳子与头发摩擦，气球与毛衣摩擦均可带电，且带电体可以吸引轻小

的物体.教材

认知1.

电荷（1）电荷量：电荷的

.在国际单位制中，电荷量的单位是

，简

称

，符号为C.

（2）电荷间的相互作用：同种电荷相互

，异种电荷相互

⁠.2.

摩擦起电：当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时，一个物体中某些原子的电

子挣脱了原子核的束缚，转移到另一个物体上，于是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等量的

⁠.3.

接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生

，使导体也带电.多少库仑库排斥吸引负电正电转移4.

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

由电子便会靠近或

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，这种现象称为静电感应.利用

⁠使金属导

体带电的方式称为感应起电.远离异种同种静电感应核心

归纳三种起电方式的比较摩擦起电感应起电接触起电现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异

种电荷导体带上与带电体同

种的电荷原因不同物质原子核对电子的

束缚能力不同.束缚能力

强的得电子，带负电；束

缚能力弱的失电子，带正

电电子在电荷间相互作

用下发生转移，近端

带异种电荷，远端带

同种电荷在电荷间相互作用

下，电子从一个物体

转移到另一个物体上实质电荷在物体之间或物体内部的转移说明无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移研习

经典[典例1]

（多选）如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，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

（

AB

）ABA.

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，而B

上的金属箔片闭合[解析]

虽然A、B起初都不带电，但带正电的小球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端积累了负电荷，B端带正电荷，其下部贴有的

金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷，所以金属箔片都张开，A正确；C移到A附

近，A、B上的电荷因受C的作用力不会中和，因而A、B带等量异种的感应电荷，先

把A、B分开再移走C，A、B所带电荷量无法中和，金属箔片仍张开，B正确；但如果

先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错

误；先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的

感应电荷会完全中和，箔片都不会张开，D错误.名师点评三种起电方式的辨析（1）两个不同物体摩擦，分别带等量异种电荷，是摩擦起电.（2）导体与带电导体接触，带同种电荷，是接触起电.（3）导体靠近带电体，导体两端带异种电荷，是感应起电.[训练1]

（1）（多选）M和N是两个都不带电的物体.它们互相摩擦后，M带正电荷

2.72×10－9

C，下列判断正确的有（

BCD

）A.

在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.

摩擦过程中电子从M转移到NC.N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9

CD.M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子

BCD（2）如图所示，将一束塑料丝一端打结，并用手迅速向下捋塑料丝多次，观察到这

束塑料丝下端散开了，产生这种现象的主要原因是（

D

）A.

塑料丝之间相互感应起电B.

塑料丝所受重力小，自然松散C.

塑料丝受到空气浮力作用而散开D.

由于摩擦起电，塑料丝带同种电荷而相互排斥D解析：由于不同物质对电子的束缚本领不同，当手与塑料丝摩擦时，使塑料丝

带上了同种电荷，而同种电荷相互排斥，因此会观察到塑料丝散开，D正确，

A、B、C错误.第14页研习任务二元电荷与电荷守恒定律合作

讨论验电器结构简单，同学们可以用自制的验电器进行一些探究实验.如图所示，首

先使验电器带了负电荷，验电器的金属箔片张开，但是经过一段时间后可以发现该验

电器的金属箔片几乎闭合了.为什么会出现这种现象？是验电器的电荷消失了吗？提示：验电器上所带负电荷减少的主要原因是潮湿的空气可以导电，电子被导走

了；该现象是由电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律.教材

认知1.

元电荷：一个电子的电荷量与一个质子的电荷量数值相同，约为

⁠

，人们把这个物体带电的最小的电荷量称为

⁠.2.

电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被

，只能从物体的一部分转

移到

，或者从一个物体转移到

.在转移过程中，电荷

的

不变.3.

摩擦起电的实质：两个不同物质组成的物体相互摩擦，由于摩擦力做功，一个物

体中的电子获得能量，挣脱原子核的束缚转移到另一个物体上.根据电荷守恒定律，

一个物体失去电子带

电，另一个物体得到电子带

电.4.

感应起电的实质：在附近带电体所带电荷的作用下，导体中的

⁠从导

体的一部分转移到了另一部分.1.60×10－19

C

元电荷消灭另一部分另一个物体总量正负自由电荷核心

归纳1.

对电荷守恒定律的理解（1）电荷守恒定律不仅适用于宏观过程（电子的转移），也适用于微观过程（核反

应和粒子的转化过程）.（2）起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或转移.摩擦起电和接触起电是电荷

“从一个物体转移到另一个物体”，感应起电是电荷“从物体的一部分转移到另一部

分”.（3）电荷的总量是指电荷的代数和.（4）电荷的中和是指正、负电荷的代数和为0.2.

电子转移规律（1）带正电荷的导体与带负电荷的导体接触，电子由带负电荷的导体转移一部分到

带正电荷的导体上.（2）带正电荷的导体与不带电的中性导体接触，电子由不带电的中性导体转移一部

分到带正电荷的导体上.（3）带负电荷的导体与不带电的中性导体接触，电子由带负电荷的导体转移一部分

到不带电的中性导体上.研习

经典[典例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，接触后两球的电荷量之比为多大？2∶3

（2）若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？2∶1名师点评接触起电的电荷量分配原则1.

导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.完全相同的金属球接触

时，电荷量平均分配；形状、大小不同的导体接触时电荷量一般不能平均分配.无论

哪种情况，接触前后电荷总量不变.

2.

完全相同的金属球接触起电时电荷量的分配情况

[训练2]有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有q＝2.0×10－5

C的正电

荷，小球B、C不带电，现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分

开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA'＝

⁠

C，qB'＝

C，qC'＝

C.

5×10－

67.5×10－67.5×10－6第23页课堂强研习合作学习精研重难研习任务三验电器的原理及使用核心

归纳验电器检验电荷的原理和方法验电

器绝缘棒接触（或靠近）现象说明

金属箔因带同种电荷相互排斥而张开.张开角度越

大，则说明A带电荷量越多

A上的正电荷先与B上的负电荷（设A的电荷量大于

B）中和，然后再分一部分正电荷使金属箔张开，张

开的角度有可能比原来的角度大，也有可能小于或等

于原来的角度验电

器绝缘棒接触（或靠近）现象说明

由于异种电荷相互吸引，静电感应使金属箔上的负电

荷“上移”，使金属箔张角减小.若B带较少负电荷，

还会看到金属箔先合拢再张开的现象研习

经典[典例3]如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近不带电的验电器B上面的金

属球，则（

D

）A.

验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触B.

验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电C.

验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电D.

验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电D[解析]

把一个带正电的金属球A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电

器的金属小球由于感应起电会带上负电荷，金属箔由于感应起电会带上正电荷，所以

验电器金属箔张开，A、B、C错误，D正确.[训练3]某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器

的金属箔片张开.验电器上感应电荷的分布情况正确的是（

B

）B解析：由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异

号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷.故B正确.第29页课后提素养基础

题组1.

思维辨析（1）1881年第1届国际电学大会确定库仑为电荷量的国际单位，符号是C.

（

√

）（2）元电荷e的数值，最早是由法国物理学家库仑测得的.

（

×

）（3）用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒会相互吸引.

（

√

）（4）两带电金属球相接触，分离后电荷量相等.

（

×

）（5）物体带电量的最小值为元电荷，即为1.6×10－19

C.

（

√

）（6）带电体发生中和现象时，正、负电荷都消失了.

（

×

）√×√×√×2.

（多选）关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（

BD

）A.

摩擦起电说明电荷可以被创造B.

摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上C.

感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上D.

感应起电是电荷在同一物体上的转移3.

带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的（

A

）A.2.4×10－19

CB.

－6.4×10－19

CC.

－1.6×10－18

CD.4.0×10－17

C解析：任何带电体的带电量均是元电荷的整数倍，由于2.4×10－19

C不是1.6×10－19

C的整数倍，故A项符合题意.BDA中档

题组1.

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

习效率甚至会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哪一个（

B

）A.6.2×10－19

CB.6.4×10－19

CC.6.6×10－19

CD.6.8×10－19

C解析：一个电子或质子电荷量的大小是最小的，人们把最小的电荷量叫元电荷，其数

值为e＝1.60×10－19

C，物体的带电量都为e的整数倍，将四个选项中的电量除以e得

数为整数的为正确的数字，只有6.4×10－19

C满足条件.故选B.

B2.

一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电

荷几乎不存在了，这说明（

C

）A.

小球上原有的负电荷逐渐消失了B.

在此现象中，电荷不守恒C.

小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.

该现象是由于正电荷的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律解析：根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创造，只会发生转移.该现象是潮

湿的空气将电子导走了，是由于电子的转移引起的，仍遵守电荷守恒定律，故C正

确，A、B、D错误.C3.

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1.6×10－9

C，丙物体带电荷量的大小为8×10

－10

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

）A.

乙物体一定带有负电荷8×10－10

CB.

乙物体可能带有负电荷2.4×10－15

CC.

丙物体一定带有正电荷8×10－10

CD.

丙物体一定带有负电荷8×10－16

C解析：由题意可知，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.6×10－9

C，则乙带

负电1.6×10－9

C，若乙物体再与丙物体接触，则乙、丙两物体均带负电，由于丙物

体带电－8×10－10

C，则乙也一定带负电，大小为8×10－10

C，故A正确.A4.

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用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B（

B

）A.

不带电B.

带负电C.

带正电D.

不能确定解析：当闭合开关S时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大

地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负电，再断开S，移走

A，则导体B带负电.故选B.

B5.

将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器，下列哪个图能正确反映玻璃棒和

验电器的带电情况（

A

）A

B

C

D解析：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近不带电的验电器金属球时，发生静电感应，

金属箔片会张开，负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上，远端的金属箔上会带有

等量正电荷，此时金属球上带的是负电，金属箔片上带的是正电，故A正确，B、C、

D错误.A第37页课时作业[基础训练]1.

下列说法中正确的是（

B

）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，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭解析：摩擦起电的实质是电荷发生转移，而不是创造电荷，A错误；接触起电就是通

过物体接触而转移电荷，B正确；两种物体摩擦，对核外电子束缚能力弱的物体在摩

擦过程中易失去电子而带正电，是否容易失去电子由两物体的材料决定，因此玻璃棒

不一定带正电，C错误；等量异种电荷可以中和但不会消失，只是宏观上显中性，D

错误.B1234567891011122.

如图所示，将因摩擦而带电的塑料丝靠近带电的PVC管，塑料丝“躲开”状似章

鱼，这种现象称为“静电章鱼”.由此现象可以判断（

C

）A.

塑料丝和PVC管都带正电B.

塑料丝和PVC管都带负电C.

塑料丝和PVC管带同种电荷D.

塑料丝和PVC管带异种电荷解析：塑料丝“躲开”PVC管，根据同种电荷相互排斥可知，塑料丝和PVC管带同种

电荷；由于不知道塑料丝与哪一种物体摩擦而带电，所以不能判断塑料丝是带正电还

是带负电，故C正确，A、B、D错误.C1234567891011123.

蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，一只蜜蜂通常的带电量约为＋3×10－11

C，蜜蜂传播花粉时就利用了这些电荷.当蜜蜂飞到花蕊附近时，花粉颗粒会粘附在

蜜蜂身上.当蜜蜂接近下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花蕊上，完成授粉.一

只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了＋3×10－11

C的电量，这是由于它

（

B

）A.

失去了1.875×108个质子B.

失去了1.875×108个电子C.

失去了5.3×109个电子D.

得到了5.3×109个质子B123456789101112

1234567891011124.

把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中，金属箔片先闭合后又张

开，说明棒上带的是（

B

）A.

正电荷B.

负电荷C.

可以是正电荷，也可以是负电荷D.

带电棒上先带正电荷，后带负电荷解析：金属箔片开始时带正电，带电棒靠近并接触验电器时，金箔先闭合，后张开，

说明金属箔片所带正电荷先被中和，而带电棒电荷量较大，中和后的剩余电荷再分

配，使金箔带上负电荷，由此判断，带电棒带负电荷，选项B正确.B1234567891011125.

如图所示，摩擦过的琥珀靠近桌面上的碎纸屑时，发现纸屑飞起来与琥珀接触后

又快速地离开，关于这个现象，下列说法正确的是（

D

）A.

摩擦过的琥珀不带电B.

碎纸屑原来带正电C.

纸屑飞起来是万有引力的结果D.

纸屑与琥珀接触后又快速地离开是因为纸屑带上琥珀同种电

荷解析：摩擦过的琥珀带了电荷，从而会吸引轻小物体，当纸屑被吸到琥珀上时，电荷

会发生转移，从而使原来不带电的纸屑也带上了同种电荷，由于同种电荷互相排斥而

快速地离开.故选D.

D1234567891011126.

如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触.

现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触），然后先将A、B分开，再将C移走.关

于A、B的带电情况，下列判断正确的是（

A

）A.A带正电，B带负电B.A带负电，B带正电C.A、B均不带电D.A、B均带正电解析：带负电的橡胶棒C靠近A时，由于静电感应，A球会感应出正电荷，而B球会感

应出负电荷，然后先将A、B分开，再将C移走，则A带正电，B带负电，故A项正确.A1234567891011127.

如图所示，用带正电的带电体A靠近（不接触）不带电的验电器的金属球，则

（

C

）A.

验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电荷B.

验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电荷C.

验电器的金属箔片张开，因为验电器的两金属箔片都带上了正电荷D.

验电器的金属箔片不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接触解析：带正电的带电体A靠近不带电的验电器的金属球，因为异种电荷相互吸引，电

子受到吸引移动到金属球上，所以金属球带负电荷，金属箔片失去电子带正电荷，由

于同种电荷相互排斥，金属箔片张开，故C正确，A、B、D错误.C1234567891011128.

有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量QA1＝6.4×10－9

C和QB1

＝－3.2×10－9

C，让两个绝缘金属小球接触再分开，则：（1）分开后小球A、B的带电荷量QA2和QB2分别为多少？1.6×10－9

C

1.6×10－9

C

123456789101112

（2）在接触的过程中，电子如何转移且转移了多少个（元电荷e＝1.6×10－19C）？电子由B球向A球转移，共转移了3.0×1010个123456789101112[能力提升]9.

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D123456789101112解析：笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A正确，不符合题意；带电的笔套靠

近圆环，圆环上下感应出异种电荷，圆环上部电荷与笔套电荷相反，由于圆环整体电

荷守恒，则下部为与上部相反的电荷，故B正确，不符合题意；当距离约为0.5

cm时

圆环被吸引到笔套上，则圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，使其产生向上的加

速度，故C正确，不符合题意；摩擦使笔套带电，但圆环不带电，笔套碰到圆环后，

笔套的一部分电荷转移给圆环，但由于总体来说仍带电荷，故没有全部被中和，中和

指的是正负电荷相互抵消，故D错误，符合题意.故选D.

12345678910111210.

有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝＋6.4×10－9

C、QB

＝＋3.2×10－9

C，元电荷e＝1.6×10－19

C，让两个金属小球A、B接触后再分开，在

此过程中，下列说法正确的是（

D

）A.

由球A向球B转移了2.0×1010个质子B.

由球A向球B转移了1.0×1010个质子C.

由球B向球A转