9.1電荷——精剖細解細預(yù)習講義知識點1：電荷（1）兩種電荷自然界中只存在兩種電荷，即正電荷和負電荷。正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷。（2）電荷間的相互作用同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。（3）電荷量電荷的多少叫做電荷量，用Q表示（或者用q表示）；國際單位為庫侖，簡稱庫，符號是C。正電荷的電荷是正值，負電荷的電荷量為負值。（4）物體的微觀結(jié)構(gòu)①原子由帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成，原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。原子核中正電荷的數(shù)量與核外電子負電荷的數(shù)量相等，所以整個原子對外界表現(xiàn)為電中性。②不同物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)不同，由于原子或分子間的相互作用，原子中電子的多少和運動狀況也不相同。例如，金屬原子的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種能自由活動的電子叫做自由電子，失去電子的原子便成了帶正電的離子。電現(xiàn)象及其本質(zhì)1．三個點電荷中，帶正電。若與相互排斥，與相互吸引，則（）A．均帶正電 B．帶正電，帶負電C．均帶負電 D．帶負電，帶正電【答案】B【詳解】根據(jù)題意，由同種電荷互相排斥、異種電荷互相吸引可知，由于帶正電，與相互排斥，則帶正電，與相互吸引，則帶負電。故選B。2．靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，下列現(xiàn)象與靜電現(xiàn)象無關(guān)的是（）A．梳過頭發(fā)的梳子吸起紙屑B．磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)C．干燥天氣，手碰到金屬時感到被電了一下D．冬天脫毛衣時，毛衣發(fā)出噼噼啪啪的響聲【答案】B【詳解】A．梳子與頭發(fā)摩擦會產(chǎn)生靜電，吸起紙屑，是靜電現(xiàn)象，A不符合題意；B．磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)屬于磁現(xiàn)象，不屬于靜電現(xiàn)象，B符合題意；C．干燥天氣，手碰到金屬把手時有被電擊的感覺是由于摩擦會產(chǎn)生靜電，是靜電現(xiàn)象，C不符合題意；D．冬天脫毛衣時，毛衣發(fā)出噼噼啪啪的響聲，是靜電的放電現(xiàn)象，D不符合題意。故選B。判斷物體帶電的電性3．如圖所示，掛在絕緣細線下的輕質(zhì)帶電小球，由于電荷的相互作用而靠近或遠離，所以（）

A．甲圖中兩球一定帶異種電荷 B．乙圖中兩球一定帶同種電荷C．甲圖中兩球一定都帶電 D．乙圖中兩球至少有一個帶電【答案】B【詳解】AC．甲兩小球相互吸引，可能是兩小球帶異種電荷，也可能是一個小球帶電，一個不帶電，故A、C錯誤；BD．根據(jù)同種電荷相互排斥可知，乙兩小球都帶電，且?guī)N電荷，故B正確，D錯誤。故選B。4．如圖所示，一個帶電球體M放在絕緣支架上，把系在絕緣絲線上的帶電小球N先后掛在橫桿上的、和處。當小球N靜止時，觀察絲線與豎直方向的夾角，通過觀察發(fā)現(xiàn)：當小球N掛在時，絲線與豎直方向的夾角最大；當小球N掛在時，絲線與豎直方向的夾角最小。根據(jù)三次實驗結(jié)果，可以判斷球體M與小球N所帶電荷的電性（）A．一定相同 B．一定相反C．可以相同也可以相反 D．無法確定【答案】A【詳解】帶電球體與小球間的靜電力為斥力，說明二者一定帶同種電荷。故選A。知識點2：三種起電方式（1）摩擦起電：兩個物體互相摩擦時，電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，原來呈電中性的物體由于得到電子帶負電，失去電子的物體則帶正電。（2）感應(yīng)起電：當一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫做感應(yīng)起電。（3）接觸起電：當一個帶電體接觸導(dǎo)體時，電荷會發(fā)生轉(zhuǎn)移，使這個導(dǎo)體也帶電。（4）三種方式的比較：起電方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電實質(zhì)電荷在物體內(nèi)部或物體之間轉(zhuǎn)移現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷產(chǎn)生條件兩個不同材料之間進行摩擦導(dǎo)體靠近帶電體時導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸產(chǎn)生原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正（負）電物體吸引（排斥）而靠近（遠離）電荷在帶電體與導(dǎo)體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移注意原子核不能自由移動，相互摩擦的兩個物體間轉(zhuǎn)移的不可能是正電荷，只能是電子，即帶正電的物體一定失去了電子，帶負電的物體一定得到了電子。導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷。無論是帶電體與電中性物體接觸還是兩個帶電體接觸，轉(zhuǎn)移的一定時電子。（5）兩個形狀和大小相同的導(dǎo)體先接觸后再分開時電荷的分配原則：若兩者帶同種電荷，二者帶相同電荷；若兩導(dǎo)體帶異種電荷，則電荷先中和，再平分剩下的電荷．①若兩帶電體帶同種電荷q1、q2，則接觸后電荷量平均分配，即q1′＝q2′＝eq\f(q1＋q2,2)。②若兩帶電體帶異種電荷q1、q2，則接觸后電荷量先中和后平分，即q1′＝q2′＝eq\f(|q1＋q2|,2)，電性與帶電荷量大的帶電體相同。③若帶電導(dǎo)體球和不帶電導(dǎo)體球接觸，則電荷平分。（6）驗電器的原理：當帶電體與驗電器的金屬球接觸時，驗電器的金屬球帶上電荷，與金屬球相連的兩個金屬箔片帶上同種電荷，由于同種電荷相互排斥而張開。帶電體所帶電荷量多少的判斷：兩個金屬箔片所帶電荷量越多，斥力越大，張開的角度也越大。接觸起電5．用帶電量為1C的金屬小球（陰影小球），與材料相同的另一物體接觸。穩(wěn)定后，小球與物體的帶電量均為0.5C的是（）A．與等大球 B．與立方體 C．與半徑較大的球 D．與兩個等大球【答案】A【詳解】兩個等大球接觸之后帶電量平分，題中帶電量為1C的金屬小球與材料相同的另一物體接觸。穩(wěn)定后，小球與物體的帶電量均為0.5C，因此是與等大球接觸的，故選A。6．如圖所示，將帶電棒移近兩個不帶電的導(dǎo)體球，兩導(dǎo)體球開始時互相接觸且對地絕緣，下述幾種方法中不能使兩球都帶電的是A．先把兩球分開，再移走棒B．先移走棒，再把兩球分開C．先將棒接觸一下其中的一球，再把兩球分開D．手摸一下甲球，然后移走棒，再把兩球分開【答案】B【詳解】A、先把兩球分開，再移走棒，兩球由于感應(yīng)起電帶上異種電荷，故A錯誤；B、先移走棒，此時兩球中的電荷又發(fā)生中和，不再帶電，再把球分開，同樣甲乙不再帶電，故B正確；C、先將棒接觸一下其中的一個球，再把兩球分開，是接觸帶電，甲乙?guī)N電荷，故C錯誤；D、手摸一下甲球，此時甲帶電，乙不帶電，然后移走棒，再把兩球分開，甲乙?guī)N電荷，故D錯誤；故選B．【點睛】將棒移近兩個不帶電的導(dǎo)體球，靠感應(yīng)起電使物體帶電，帶電的實質(zhì)是電荷的移動，總電荷量保持不變．摩擦起電7．將一束塑料包扎帶一端打結(jié)，另一端撕成細條后，用手迅速捋細條，觀察到細條散開了，如圖所示。下列關(guān)于細條散開現(xiàn)象的分析中，正確的是（）A．撕成細條后，由于所受重力減小，細條自然松散B．撕成細條后，由于空氣浮力作用，使細條散開C．用手迅速捋細條時，由于感應(yīng)起電，細條帶同種電荷，相互排斥散開D．用手迅速捋細條時，由于摩擦起電，細條帶同種電荷，相互排斥散開【答案】D【詳解】用手迅速捋塑料細條，手與塑料細條摩擦起電，細條帶同種電荷，互相排斥，所以細條散開，故ABC錯誤，D正確。故選D。8．關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．摩擦起電是用摩擦的方法將其他物質(zhì)變成了電荷B．摩擦起電是通過摩擦使一個物體中產(chǎn)生電荷C．通過摩擦起電的兩個原來不帶電的物體，一定帶有等量異種電荷D．通過摩擦起電的兩個原來不帶電的物體，可能帶有同種電荷【答案】C【詳解】AB．電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變，選項AB錯誤；CD．摩擦起電是通過摩擦將一個物體中的電子轉(zhuǎn)移到另一個物體上，且通過摩擦起電的兩個原來不帶電的物體，一定帶有等量異種電荷，選項C正確，D錯誤。故選C。感應(yīng)起電與驗電器9．如圖所示，用橡膠球A摩擦頭發(fā)，然后將A靠近驗電器上的金屬小球B，下列說法正確的是（）

A．驗電器的金屬箔片不會張開，因為球A沒有和B接觸B．驗電器的金屬箔片張開，因為金屬箔片帶上了正電C．驗電器的金屬箔片張開，因為金屬箔片帶上了負電D．驗電器的金屬箔片張開，因為金屬球B和金屬箔片都帶上了正電【答案】C【詳解】用橡膠球A摩擦頭發(fā)，橡膠球A帶負電，將A靠近驗電器上的金屬小球B，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，金屬小球B帶正電，金屬箔片帶上了負電，驗電器的金屬箔片張開。故選C。10．如圖所示，把置于絕緣支架上的不帶電的枕形導(dǎo)體放在帶負電的導(dǎo)體C附近，導(dǎo)體的A端感應(yīng)出正電荷，B端感應(yīng)出負電荷。關(guān)于使導(dǎo)體帶電的以下說法中正確的是（

）

A．如果用手摸一下導(dǎo)體的B端，B端自由電子將經(jīng)人體流入大地，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶負電B．如果用手摸一下導(dǎo)體的A端，大地的自由電子將經(jīng)人體流入導(dǎo)體與端的正電荷中和，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶負電C．如果用手摸一下導(dǎo)體的中間，由于中間無電荷，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體不帶電D．無論用手摸一下導(dǎo)體的什么位置，導(dǎo)體上的自由電子都經(jīng)人體流入大地，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶正電【答案】D【詳解】A．如果用手摸一下導(dǎo)體的B端，B端自由電子將經(jīng)人體流入大地，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶正電，故A錯誤；B．如果用手摸一下導(dǎo)體的A端，B端自由電子將經(jīng)人體流入大地，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶正電，故B錯誤；C．如果用手摸一下導(dǎo)體的中間，B端自由電子將經(jīng)人體流入大地，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶正電，故C錯誤；D．無論用手摸一下導(dǎo)體的什么位置，導(dǎo)體上的自由電子都經(jīng)人體流入大地，手指離開，移去帶電體C，導(dǎo)體帶正電，故D正確。故選D。知識點3：電荷守恒定律（1）定義：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消失，它只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。電荷守恒定律還有另一種表述：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。（2）電荷守恒定律的理解①電荷守恒定律和能量守恒定律一樣，也是自然界中最基本的守恒定律。②物體帶電的實質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間或物體內(nèi)部的電荷重新分布。玻璃棒和橡膠棒上帶的電是通過摩擦使物體之間發(fā)生了電子得失的現(xiàn)象。③帶等量異種（同種）電荷的金屬球接觸發(fā)生電荷中和（平均分配）的過程實質(zhì)是兩球所帶電荷經(jīng)過轉(zhuǎn)移從而達到電中性（帶等量同種電荷），這個過程電荷的總量并沒有變（為零），電荷也是守恒的。知識點4：元電荷（1）電荷的多少叫電荷量，簡稱電量。其國際單位為庫侖，簡稱庫，符號是C。實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同，電性相反。人們把這個最小的電荷量叫作元電荷（elementarycharge），用e表示，e＝1.60×10－19C，科學(xué)實驗和理論表明物體帶的電荷量是不能連續(xù)變化的物理量，只能是元電荷的整數(shù)倍。（2）比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me之比。電子的比荷是一個非常重要的物理量，其數(shù)值為eq\f(e,me)＝eq\f(1.60×10－19,0.91×10－30)C/kg＝1.76×1011C/kg。（3）點電荷：當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，此時帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看做有一定電荷量的點，叫做點電荷。點電荷是一種理想化模型。（4）點電荷和元電荷的比較點電荷元電荷區(qū)別一種理想化模型，不用考慮帶電體的大小和形狀，其帶的電荷量可以很大也可以很小，但一定是元電荷的整數(shù)倍。最小的電荷量。電量、電荷守恒定律11．關(guān)于元電荷，下列說法正確的是（）A．元電荷就是電子B．元電荷是最小的電荷，它帶正電C．元電荷是最小的電荷，它帶負電D．元電荷的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根測出的【答案】D【詳解】A．元電荷是指最小電荷量，元電荷是一個質(zhì)子或一個電子的帶電荷量，故A錯誤；BC．元電荷是電量單位，沒有正負之分，BC錯誤；D．元電荷的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗測出的，故D正確。故選D。12．如圖，將帶正電荷Q的導(dǎo)體球C靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線1將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為QA、QB；若虛線2將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q'A和Q'B。則（）A．QA>QB、Q'A<Q'B B．QA<QB、Q'A=Q'B C．QA<QB、Q'A<Q'B D．QA=QB、Q'A=Q'B【答案】D【詳解】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象可知，導(dǎo)體近端感應(yīng)負電荷，遠端感應(yīng)正電荷，即QA和QA′為正電，QB和QB′為負電；導(dǎo)體原來不帶電，只是在C的電荷的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分移動，使B部分有多余電子而帶負電；A部分少了電子而帶正電。根據(jù)電荷守恒可知，A部分轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目和B部分多余的電子數(shù)目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開，兩部分的電荷量總是相等的，即QA=QBQA′=QB′，ABC錯誤，D正確故選D。元電荷與比荷13．M和N是兩個原來都不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶1.6×10-19C正電荷，對此，下列判斷中正確的是（）A．在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B．摩擦的過程中電子從N轉(zhuǎn)移到MC．N在摩擦后一定帶1.6×10-19C的負電荷D．M在摩擦過程中失去1.6×10-19個電子【答案】C【詳解】A．摩擦前M和N的內(nèi)部都帶電荷，且正電荷和負電荷數(shù)目相等，故對外不顯電性，故A錯誤；BC．互相摩擦后M帶1.6×10-19C正電荷，說明失去了負電荷，故電子級從M轉(zhuǎn)移到了N，則N帶1.6×10-19C的負電荷，故C正確，B錯誤；D．M在摩擦過程中失去個電子，故D錯誤。故選B14．關(guān)于點電荷的說法,正確的是()A．只有體積很小的帶電體,才能看作點電荷B．體積很大的帶電體一定不能看作點電荷C．點電荷一定是電荷量很小的電荷D．兩個帶電的金屬小球,不一定能將它們作為電荷集中在球心的點電荷處理【答案】D【詳解】點電荷是理想化模型，只有當體積、形狀等對于研究問題沒有影響，才可看作點電荷，因此不論電荷的體積多少還是電荷量由多少，只要帶電體的大小和形狀對研究的問題沒用影響或者可忽略不計時才可看成點電荷，ABC錯誤，D正確帶電和導(dǎo)電15．下列對物體帶電現(xiàn)象的敘述正確的是（）A．經(jīng)過摩擦使某物體帶負電，那么該物體在摩擦過程中產(chǎn)生了額外的電子B．某物體帶電量有可能為3.3×10-19CC．電荷相互中和是電荷完全消失的現(xiàn)象D．物體所帶電量是元電荷的整數(shù)倍【答案】D【詳解】A．摩擦起電是電子由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的結(jié)果，得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電，沒有產(chǎn)生了額外的電子，A錯誤；BD．電子的帶電量最小，質(zhì)子的帶電量與電子相等，電性相反，人們通常將最小的電荷量叫做元電荷，元電荷為e=1.60×10-19C，物體的帶電量是元電荷的整數(shù)倍，3.3×10-19C不是1.60×10-19C的整數(shù)倍，B錯誤D正確；C．電荷不可能憑空產(chǎn)生或消失，電荷相互中和是正電荷總數(shù)與負電荷總數(shù)相等，對外不顯電性，C錯誤；故選D。16．關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法錯誤的是（

）A．這是起電的三種不同方式B．這三種起電方式的實質(zhì)是一樣的，都是電子在轉(zhuǎn)移C．這三種方式都產(chǎn)生了電荷D．這三種方式都符合電荷守恒定律【答案】C【詳解】摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，即說明了電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。摩擦起電現(xiàn)象說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，但并沒有創(chuàng)造電荷。電荷只是發(fā)生轉(zhuǎn)移。感應(yīng)起電過程電荷在電場力作用下，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分。感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分。電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體是接觸帶電。A．摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式，故A正確；B．這三種起電方式的實質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移，故B正確；C．這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷，故C錯誤；D．這三種方式都符合電荷守恒定律，故D正確。故選C。多選題17．關(guān)于電現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．感應(yīng)起電是利用靜電感應(yīng)，使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分的過程B．帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，中性物體得到多余電子就一定帶負電，失去電子就一定帶正電C．摩擦起電是普遍存在的現(xiàn)象，相互摩擦的兩個物體總是同時帶等量異種電荷D．當一種電荷出現(xiàn)時，必然有等量異種電荷出現(xiàn)，當一種電荷消失時，必然有等量異種電荷同時消失【答案】ABD【詳解】AC．摩擦起電和感應(yīng)起電都是電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，而摩擦起電是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，但相互摩擦的兩個物體并不一定帶等量異種電荷，故A正確，C錯誤；B．帶電現(xiàn)象的本質(zhì)就是電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，原來不帶電的物體得到多余電子就帶上負電，失去電子就帶上正電，B正確；D．由電荷守恒定律可知，當一種電荷出現(xiàn)時，必然有等量異種電荷出現(xiàn)，當一種電荷消失時，必然有等量異種電荷同時消失，故D正確。故選ABD。18．如圖所示，當人用手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時會出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象，下面關(guān)于這個過程的描述正確的是（）A．范德格拉夫起電機起電過程滿足電荷守恒B．出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象能夠說明同種電荷相互排斥C．若金屬球帶正電，手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時，人頭發(fā)帶上負電荷D．手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時，要想出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象，人需要站在絕緣材料上【答案】ABD【詳解】A．帶電過程是電子轉(zhuǎn)移的過程，只不過是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，該過程中電荷的總量不變，A正確；BD．當人在觸摸靜電球時，人站在絕緣材料上，人身體就會帶上電荷，即人的頭發(fā)上會帶上同種電荷，由于同種電荷相互排斥，故此時人的頭發(fā)會豎起來，BD正確；C．若金屬球帶正電，手接觸范德格拉夫起電機的金屬球時，人頭發(fā)帶上正電荷，C