电荷,库伦.docx

个性化学案电荷一电荷及电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。2、元电荷：一个元电荷的电量为161019C，是一个电子所带的电量。说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种摩擦起电，接触起电，感应起电。（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。思考：区分以下几个概念点电荷 元电荷 例题1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）A物体所带的电荷量可以为任意实数B物体所带的电荷量只能是某些特定值C物体带电1.6010-9C，这是因为该物体失去了1.01010个电子D物体带电荷量的最小值为1.610-19C解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整数倍，故A错，B、C、D正确如图111所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，2 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球-甲乙图111都带电的是 （ ）A先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开C先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 【随堂练习】1.带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )A.2.410-19C B.-6.410-19CC.-1.610-18C D.4.010-17C2.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是 ( )A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷3.如图1-3所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是 ( )图1-3A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动 B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动4如图112所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A 电，B 电.AB+图113 5同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势6一个带正电的验电器如图113所示，+AB图112 当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则（ ）A金属球A可能不带电B金属球A一定带正电C金属球A可能带负电D金属球A一定带负电 7用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（ ）A验电器所带电荷量部分被中和B验电器所带电荷量部分跑掉了C验电器一定带正电D验电器一定带负电8以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移9带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.410-19C B.-6.410-19C C.-1.610-18C D.4.010-17C10有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.010-5C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= ，qB= ，qC= 二库仑定律1 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2 公式：F=kQ1Q2r2 k90109Nm2C2 3适用条件：（1）真空中； （2）点电荷 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。点电荷很相似于我们力学中的质点注意：两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律定性判定。研究微观带电粒子（电子、质子、粒子、各种离子）相互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。【例1】在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m12m2，电量q1=2q2，当它们从静止开始运动，m1的速度为v时，m2的速度为 ；m1的加速度为a时，m2的加速度为 ，当q1、q2相距为r时，m1的加速度为a，则当相距2r时，m1的加速度为多少？解析：由动量守恒知，当m1的速度为v时，则m2的速度为2v，由牛顿第二定律与第三定律知：当m1的加速度为 a时，m2的加速度为2a由库仑定律知：a=m，a/=m,由以上两式得a/=a/4 答案：2v，2a，a/4点评：库仑定律中的静电力（库仑力）是两个电荷之间的作用力，是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，在同一直线上，作用在两个物体上，二力属同种性质的力，而且同时产主同时消失。【例2】库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球例1半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L (L3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q，则它们之间相互作用的静电力FA带同种电荷时,FB带异种电荷时,F C不论带何种电荷,F D以上各项均不正确 例3：两个大小相同的小球带有电荷，质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角1和2，且两球同处一水平线上，如图所示，若12，则下述结论正确的是（ ） A. q1一定等于q2 B. 一定满足q1/m1q2/m2 C. m1一定等于m2 D. 必然同时满足q1q2，m1m2 解析：小球所处的状态是静止 用平衡条件去分析 小球m受到三个力T、F1、m1g作用，如图所示，以水平和竖直方向建立坐标 例4：如图所示，分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知与之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。 （1）如为正电荷，则为_电荷，为_电荷。 （2）三者电量大小之比是_：_：_。【基础训练】一. 选择题（每小题6分，共54分） 1. 相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F，现使其中一个点电荷的电量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为（ ） A. B. 4FC. 2FD. 2. 两个半径为0.25m的小球，球心相距1m，若各带的同种电荷时，相互作用的力为，各带的异种电荷时，相互作用力为，则（ ） A. B. C. D. 无法判断 3. 在真空中有A、B、C三个点电荷，依次放在同一直线上，都处于平衡状态，若三个点电荷的电量，电荷的正负及相互距离都未知，根据平衡能判断这三个点电荷的情况是（ ） A. 分别带何种电荷 B. 哪两个电荷电性相同 C. 哪一个电量最小 D. 电量大小的依次排序 4. 相距较近的质子和粒子同时由静止释放，某时刻质子的速度为v，加速度为a，设质子的质量为m，下列说法中正确的是（ ） 此时刻粒子的速度为v； 此时刻粒子的加速度为； 这一过程中电势能减少了； 库仑力对两粒子做的功大小相等 A. B. C. D. 5. 宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气。在一次实验中，宇航员将一带负电q（且q F CF，则造成 的可能原因是：Amm Bmq Dqq图1211图1210图1212 6如图1211所示，A、B两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动已知m2m，2，当两电荷相距最近时，有AA球的速度为，方向与相同 BA球的速度为，方向与相反CA球的速度为2，方向与相同 DA球的速度为2，方向与相反图12137真空中两个固定的点电荷A、B相距10cm，已知qA+2.010C，q+8.010C，现引入电荷C，电荷量Qc+4.010C，则电荷C置于离A cm，离B cm处时，C电荷即可平衡；若改变电荷C的电荷量，仍置于上述位置，则电荷C的平衡状态 (填不变或改变)，若改变C的电性，仍置于上述位置，则C的平衡 ，若引入C后，电荷A、B、C均在库仑力作用下平衡，则C电荷电性应为 ，电荷量应为 C8如图1212所示，两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上，其中A球带9Q的正电荷，B球带Q的负电荷，由静止开始释放，经图示位置时，加速度大小均为a，然后发生碰撞，返回到图示位置时的加速度均为 9如图1213所示，两个可视为质点的金属小球A、B质量都是m、带正电电荷量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是，静电力常量为k，重力加速度为g则连结A、B的细线中的张力为多大? 连结O、A的细线中的张力为多大?图121410如图1214所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B静止在图示位置固定的带正电荷的A球电荷量