山东省德州市乐陵一中高中物理 1.1.2 电荷及其守恒定律 库仑定律学案 新人教版选修31(1).doc

山东省德州市乐陵一中高中物理 1.1.2 电荷及其守恒定律 库仑定律学案 新人教版选修3-1【学习目标】知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律会用库仑定律进行有关的计算【学习重点】库仑定律的内容及有关应用【自主学习】：一 电荷1.两种电荷：自然界中存在 电荷和 电荷两种，同种电荷 ，异种电荷 。 叫电荷量，简称电荷（或电量）符号为q，单位是库伦。2.三种起电方式：（1） 起电：用摩擦使物体带电的方法。（2） 起电：把带电体移近不带电的导体时，导体中自由电子重新分布，导体两端出现 异种电荷。这种现象称为 ，利用这种方式使物体带电的叫 。（3）一个不带电的导体与一个带电的导体接触后分开，使不带电的物体带上电荷的方法。思考：这些起电方式的实质是创造了电荷吗？3.元电荷：与 或 电荷量绝对值相等的电量。1e= c,所有带电体的电荷量都是基元电荷的 倍。4.电荷量：电荷的多少叫电荷量，在国际单位中它的单位是 ，用 表示。5.比荷：带电粒子的 和 之比叫比荷。课堂练习（一）挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离，如图所示，则：（ ） a .甲图中两球一定带异种电荷 b.甲图中至少有一个带电c.乙图中两球一定带同种电荷 d.乙图中两球可能只有一个带电甲乙二电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能被消灭，只能从一个物体 到另一个物体，或从物体的一部分 到另一部分。课堂练习（二）1.把两个完全相同的金属球a和b接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥则a、b两球原来的带电情况可能是（）a带有等量异种电荷 b带有不等量异种电荷 c带有等量同种电荷 d一个带电，另一个不带电2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球 a、b，分别带有电量qa= -6.410-9c，qb=-3.210-9c，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？三.库仑定律1.探究实验：实验表明，电荷间的作用力随 的增大而增大，随 的增大而减小。2.点电荷： 的电荷可以被视为点电荷。（说明：点电荷是理想化模型，并不真实存在）3.库仑定律：（1）真空中两个点电荷间的相互作用力，跟_成正比，跟_成反比，作用力的方向在_。 数学表达式为：_。（2）库仑定律适用于_。对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律。（3）k为静电常量，它是由_决定的，在国际单位制中k=_，它的单位为导出单位。k的物理意义是_。课堂练习（三）1.下列说法中正确的是：（ ）a .点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的b .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体c .根据 可知，当r趋近于0 时,f趋近于d .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研 究的问题的影响是否可以忽略不计2.两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5105 c的正电时，相互作用力为f1 ，当它们分别带+1.5105 c和1.5105 c的电量时，相互作用力为f2 , 则af1 = f2 bf1 f2 cf1 f2 d无法判断 3.已知电子的质量m1=9.1010-31kg，质子的质量m2=1.6710-27kg，它们之间的距离为5.310-11m（结果保留一位有效数值）（1）它们之间的万有引力？(2）异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少？（3）电子给质子的库仑力？（4）电子绕质子运动的向心力由谁提供？(5）在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子，与质子、电子构成等边三角形，求此时质子受到的合力？ 【巩固训练】1下列说法正确的是： （ ）a. 元电荷是质子 b. 元电荷是电子 c. 元电荷是带电物体电荷量的最小值 d .物体带电的电荷量是元电荷电量的整数倍2如图所示，两个带电小球a、b的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为1、，且恰好处于同一水平面上，则 （ ）a. 若q1=q2, 则1=2b. 若q1q2, 则12 c. 若m1=m2, 则1=2 d, 若m1m2, 则13.两个半径相等体积不能忽略的金属球相距l，它们带有同种等量电荷时，相互间的库仑力为f1，若保持它们间的距离不变，使它们带上与前次等量的、但异种电荷时，相互间的库仑力为f2，则两力大小af1=f2b.f1f2cf1f2d无法判断4.设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子的质量为m，电量为e，则电子绕核做匀速圆周运动的速率为_，周期为_。5.质量分别为m和4m的a、b两个点电荷，在光滑的绝缘水平面上，均从静止开始，在相互库仑力作用力下相向运动，当它们相距l时，a的加速度为a，经过一段时间后，b的加速度也为a，那么此时刻这两个点电荷间距离是_。6.如图所示，一半径为r的绝缘球壳上均匀带有 +q的电荷，另一电量为+q的电荷放在球心o上，由于对称性， 点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r(rr）的一个小圆孔。 则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为_(已知静电 力恒量k)，方向_。 7.如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条 直线上的三个点电荷，已知q1和q2之间的距离为l1，q2和 q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。 (1)如q2为正电荷，则q1为_电荷,