电荷(原卷版).docx

9.1 电荷

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．下列说法正确的是（　　）
A．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷
B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小
C．绕太阳运行的8颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”
D．卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来
2．下列对电现象及规律的认识中正确的是（　　）
A．自然界中只存在正、负两种电荷 B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
C．摩擦起电说明了电荷可以创生 D．带电物体一定具有多余的电子
判断物体带电的电性
3．18世纪电学家们观察到一个现象是所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则（　　）
A．接触前，A、B一定带同种电荷 B．接触前，A、B一定带异种电荷
C．接触后，A、B一定带同种电荷 D．接触后，A、B一定带异种电荷
4．“通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（　　）

A．甲小球一定带了电 B．乙小球一定带了电
C．两个小球中有一个可能不带电 D．甲、乙小球可能带有同种电荷

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：
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。
（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′＝。
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′＝，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．甲、乙、丙是三个完全相同的带绝缘支架的金属小球，先让带电荷量为1.6×1015 C的甲球与乙球接触，乙球再与不带电的丙球接触，接触后，丙球所带电荷量为-8×10-16 C，则（　　）
A．接触前乙球带电荷量为-3.2×10-15 C B．接触前乙球带电荷量为4.8×10-15 C
C．接触前乙球不带电 D．接触前乙球带电荷量为1.6×1015 C
6．如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度，分析这两次过程中（　　）

A．第一次金属球B带正电荷，金属箔片C带负电荷
B．第一次金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷
C．第二次金属球B带正电荷，金属箔片C带负电荷
D．第二次金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷
摩擦起电
7．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，根据实验情况判断，下列对摩擦起电的说法正确的是（　　）

A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子
B．两个物体摩擦时，表面光滑的易失去电子
C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类、数量都不同
D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同
8．小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料扁带撕成细丝后，一端打结，做成“章鱼”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“章鱼”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“章鱼”处于悬停状态，则（    ）

A．PVC管带电方式属于感应起电
B．塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开
C．用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带异种电荷
D．PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，两者间相互作用力变小
感应起电与验电器
9．如图，用一根丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下验电器小球a，然后拿开玻璃棒，验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　）

A．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a不带电、b带正电
B．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a、b均带正电
C．拿开玻璃棒后a、b带负电
D．拿开玻璃棒后a带负电，b带正电
10．甲、乙、丙为三个塑料小球，甲球和乙球、乙球和丙球、丙球和甲球之间均相互吸引。若甲球带正电，则（　　）
A．乙、丙两球都带负电 B．乙、丙两球均不带电
C．乙球带负电，丙球带正电 D．乙、丙两球中必有一个带负电，另一个不带电

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＝ 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

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。

电量、电荷守恒定律
11．为了研究起电方式；某实验小组的同学取了三个不带电的物体A、B、C，然后进行了如下顺序的操作：①使A、B相互摩擦；②使B、C相互接触；③测出A物体的带电荷量为3.2x10-17C，最终C物体的带电荷量为8.0x10-18C（电性未知）。则下列说法正确的是（　　）
A．操作①时，从B物体向A物体转移了3.2x10-17C的正电荷
B．操作②时，从B物体向C物体转移了8.0x10-18C的正电荷
C．最终C物体带8.0x10-18C的负电荷
D．最终B物体带2.4x10-17C的正电荷
12．一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了，这说明（　　
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．该现象不遵循电荷守恒定律
元电荷与比荷
13．在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越的贡献。下列关于物理学家所做科学贡献的叙述中，说法不正确的是（　　）
A．伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点
B．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位
C．开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了开普勒三大定律
D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
14．关于元电荷和点电荷的理解，下列说法正确的是（　　）
A．元电荷就是电子或者质子
B．元电荷是表示一个电子所带电荷量数值相等的电荷量
C．点电荷所带电荷量一定很小
D．尺寸很小的电体就可以被看成点电荷
带电和导电
15．用金属箔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0.5cm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（　　）

A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
D．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
16．下面关于电现象的叙述，正确的是（    ）
A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B．摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体通过摩擦创造了等量异种电荷
C．带电现象的本质是电子的转移
D．物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷

17．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（　　）

A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都闭合
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．把C移近导体A，再把C移走，然后把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
18．用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　）

A．a带正电，b带负电
B．a带负电，b带正电
C．a、b均带正电
D．a、b均不带电
19．“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，兴华同学在学习了电荷相关知识后，用丝绸摩擦玻璃棒并探究玻璃棒带电的原因，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃棒创造了正电荷
B．丝绸创造了负电荷
C．丝绸上有些电子转移到玻璃棒上
D．玻璃棒上有些电子转移到丝绸上
20．关于元电荷e，以下说法正确的是（　　）
A．元电荷就是电子
B．元电荷就是点电荷
C．元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根测得
D．元电荷就是指所带的电荷量为1.6x10-19C的一类粒子，如电子、正电子和质子等
21．如图所示，小刘同学利用验电器做静电感应实验。她先用包装用的气泡膜和PVC管摩擦，使PVC管因为失去电子而带电。左手拿带电的PVC管靠近（但不接触）验电器，发现验电器的金属箔片张开，然后用右指接触验电器上端的金属圆球，发现箔片闭合。以下对此实验的说法中正确的是（　　）

A．发现验电器箔片张开，是因为此时箔片带负电，但验电器整体仍是电中性的
B．右指接触验电器时电子从验电器流向手指
C．如果松开右手，再撤去
PVC管，验电器的箔片又会张开，验电器整体带负电
D．如果松开右手，再撤去PVC管，验电器的箔片依然闭合
22．富兰克林为研究雷电现象，设计了如图所示的装置，避雷针线路与接地线分开，并在分开处装上帽形的金属钟A与B，两钟之间以丝线悬挂一个金属小球C，A钟下方用导线连接两个很轻的金属小球形成验电器D，避雷针上空附近的云不带电时，三个金属小球均静止下垂。若带负电的云接近避雷针顶端时，则（　　）

A．避雷针顶端带负电
B．接地线上有正电荷流入大地
C．验电器D上的两个金属小球最后会下垂并相互接触
D．金属小球C会在A与B之间摆动，不断来回撞击A与B
23．下列有关起电的说法正确的是（　　）
A．摩擦起电，说明电荷是可以创造的
B．摩擦起电时，物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到了电子
C．感应起电，是电荷从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量是不守恒的
D．等量的正、负电荷可以中和，说明电荷是可以被消灭的
二、多选题
24．如图所示，把两个不带电的导体A和B用绝缘支架支起并靠在一起，当一个带电的导体C移近A但不接触A时，下列说法正确的是（　　）

A．由于静电感应，A带电种类与C相同，B带电种类与C相反
B．由于静电感应，A带电种类与C相反，B带电种类与C相同
C．当把C移走后，再把A和B分开，则A和B上就分别带上了等量异种电荷
D．当把A和B先分开，再移走C，则A和B上就分别带上了等量异种电荷
25．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，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是（　　）

A．带电体C移近导体A时，两边的金属箔都张开
B．保持C不动，先把导体A和B分开，然后移开C，张开的金属箔都合拢
C．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体A的左端，则导体A下方的金属箔合拢
D．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体B的右端，则导体B下方的金属箔合拢
26．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（　　）
A．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷
B．摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C．摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
D．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移