1.知道自然界中存在两种电荷，知道电荷量的概念及单位。

2.知道三种起电方式，理解感应起电现象。

3.知道电荷守恒定律的内容以及元电荷的概念。

1.物理观念

知道元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。

2.科学探究

(1)利用验电器探究导体是否带电。

(2)探究分析感应起电现象。

自主探究（一）　电荷　三种起电方式

三种起电方式的比较

【例1】 下列关于起电现象的描述，正确的是(　　)

A.摩擦起电的本质是创造了新的电荷

B.一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体将带负电荷

C.无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷

D.两个完全一样的金属球，一球带电荷量＋0.4 C，另一球带电荷量－0.2 C，两球接触后再分开，则每球带电荷量是＋0.3 C

【答案】　C

【解析】　摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移。若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电荷。若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电荷。使物体带电并不是创造出电荷，故A错误； 带正电的物体靠近不带电的金属导体，由于电子被吸引，导体上靠近物体的部分带负电，导体远离物体的部分带正电，整体不带电，故B错误； 无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷，故C正确； 两个完全一样的金属球，一球带电荷量＋0.4 C，另一球带电荷量－0.2 C，两球接触后再分开，电荷先中和再均分，每球带电荷量是＋0.1 C，故D错误。

自主探究（二）　感应起电的分析

■情境导入

探究分析感应起电现象和原理：

(1)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的。

①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？

②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？

③再让A和B接触，又会看到什么现象？

(2)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？

【答案】

(1)①C移近导体A，两侧金属箔片都张开；

  ②金属箔片仍张开，但张角变小；

  ③A、B接触，金属箔片都闭合。

(2)正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B中电子数量减少，因此带正电。

■归纳拓展

1.当带电体靠近导体时，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，如图甲所示。

2.导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异号电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示。

说明：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地，然后再与大地断开。

【例2】 如图所示，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电，贴在两端下部的两金属箔均是闭合的。当把带正电荷的物体P移近导体M时，下列说法正确的是(　　)

A.M下部的金属箔张开，N下部的金属箔闭合

B.M下部的金属箔闭合，N下部的金属箔张开

C.M左端感应出正电荷，N右端感应出负电荷

D.若先用绝缘工具把M、N分开，再移去P，则M带负电荷，N带正电荷

【答案】　D

【解析】　一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时，由于电荷间的相互作用，导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到导体靠近带电体的一端，而同种电荷被排斥到导体远离带电体的另一端，所以导体M的左端感应出负电荷，导体N的右端感应出正电荷，导体两端的金属箔都张开，A、B、C错误；若先用绝缘工具分开M、N，再移走物体P，则M带负电，N带正电，D正确。

【针对训练1】 如图所示，不带电导体B在靠近带正电荷的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是(　　)

A.若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电

B.若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电

C.若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电

D.若用导线将P接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电

【答案】　A

【解析】　导体B在带正电荷的导体A附近时，导体B上的自由电子会向左端运动，导体B左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电，用接地导线连接导体的任何部位，右端的正电荷都会被中和，因此断开导线，再取走A，导体将带负电，故A正确，B、C、D错误。

自主探究（三）　验电器的原理和使用

1.带电体接触验电器

当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。如图甲。

2.带电体靠近验电器

当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下张开，如图乙。

【例3】 用带正电的小球靠近不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔张开，如图甲所示；用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔张开，如图乙所示。关于甲、乙两验电器金属箔带电情况。下列说法正确的是(　　)

A.甲带正电、乙带负电        B.甲带负电、乙带正电

C.都带正电                  D.都带负电

【答案】　C

【解析】　甲图中，验电器本来不带电，由于异种电荷相互吸引，带正电的小球靠近验电器的金属球时，使得金属球带负电荷，从而导致金属箔带上正电荷；乙图中，用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，这时验电器无论是金属球还是金属箔都带上了正电荷，因此C正确，A、B、D错误。

自主探究（四）　电荷守恒定律和元电荷

1.物体带电的实质

使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配。摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律。

2.“中性”与“中和”的理解

(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。

(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相接触后达到电中性的过程。

3.两金属导体接触后电荷量的分配规律

(1)当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能使两者均带电，但无法确定电荷量的多少。

(2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q₁、q₂，则有

①⇒⇒⇒

②⇒⇒⇒

4.元电荷

【例4】小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片(用包装巧克力的锡箔纸制作)几乎闭合了。关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下列观点，你认为正确的是(　　)

A.小球上原有的负电荷逐渐消失了

B.在此现象中，正电荷从金属球转移到金属箔中，中和了负电荷

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.该现象是由于电子的转移引起的，不再遵循电荷守恒定律

【答案】　C

【解析】　带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故C正确。

【针对训练2】 小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个带电体所带的电荷量出现有四个关键数字但看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列假设几个数字中的哪一个(　　)

A.6.2×10^－19 C              B.1.28×10^－18 C

C.6.6×10^－19 C              D.6.8×10^－19 C

【答案】　B

【解析】　电子的电荷量大小是最小的，人们把最小电荷量叫作元电荷，任何带电体所带电荷量都是e的整数倍，因此该带电体所带电荷量为元电荷e＝1.6×10^－19 C的整数倍。

n₁＝＝3.875，故A错误；

n₂＝＝8，故B正确；

n₃＝＝4.125，故C错误；

n₄＝＝4.25，故D错误。

1.(三种起电方式)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(　　)

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

【答案】　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。

2.(感应起电的分析)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷。关于使导体带电的以下说法中正确的是(　　)

A.如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体不带电

B.如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电

C.如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电

D.无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电

【答案】　D

【解析】　无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体带正电，故选项D正确。

3.(验电器的原理和使用)吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图所示。验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将(　　)

A.先变小后变大         B.变大

C.变小                 D.先变大后变小

【答案】　A

【解析】　带大量负电的金属棒接触验电器的金属球时，验电器上所带的正电荷先被负电荷中和，验电器带电量减少，金属箔张角变小；中和完后，多余的负电荷又会转移到验电器上，使金属箔的张角再次变大。

4.(电荷守恒定律)如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的(　　)

A.正电荷增加                B.负电荷增加

C.正、负电荷均增加          D.电荷量不变

【答案】　D

【解析】　当带负电的导体B靠近导体A时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A带的电荷量不变，只是电荷重新在导体表面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的)。