人教版选修11 电荷 库仑定律 第1课时 学案.doc

电荷 电荷守恒定律 一、电荷守恒定律1内容电荷既不会创生，也不会消灭，它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；在转移过程中，电荷的总量保持不变这个结论叫做电荷守恒定律2电荷守恒定律的另一种表述一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变3对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)两种典型的摩擦起电现象：一是用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；二是用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的，而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象，符合电荷守恒定律，可以推断：与玻璃棒摩擦过的丝绸要带负电，与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电(3)带等量异种电荷的两金属球相接触，发生电荷中和，两球都不再带电，这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零)，电荷也是守恒的(4)电荷守恒定律的广泛性：任何电现象都不违背电荷守恒定律，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律如：由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可同时湮没、转化为光子在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变二、元电荷1.电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电量其国际单位为库仑，符号是c2.元电荷：科学实验发现的最小电荷量，就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫元电荷，用e表示，这是电荷的最小单位3元电荷的数值：e1.601019 c元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的4比荷：电子的电荷量e和电子的质量me之比叫电子的比荷电子的比荷也是一个常用的物理量，电子的比荷为 c/kg1.761011 c/kg.三、起电的三种方式1摩擦起电（1）由于两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电如玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时，硬橡胶棒容易得到电子而带负电(2)摩擦起电的本质摩擦起电时，电荷并没有凭空产生，其本质是发生了电子的转移，所以两个相互摩擦的物体一定是同时带上性质不同的电荷，且电荷量相等2感应起电(1)静电感应：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的现象(2)感应起电：利用静电感应使导体带电的过程(3)感应起电的操作步骤：如图甲所示，使带电体c(如带正电)靠近相互接触的两导体a、b保持c不动，用绝缘工具分开a、b如图乙所示，移走c，则a带负电，b带正电3接触起电(1)定义：一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电，这种带电方式称为接触起电(2)本质：接触起电的本质是电荷的转移4三种起电方式的区别三种起电方式的本质都是电荷的转移它们的主要区别是：(1)接触起电是用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，使电荷从带电物体转移一部分到不带电的物体上，带电总量不变(2)摩擦起电是两个不同的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一个物体获得电子而带负电，带电总量为零(代数和为零)过关测试1、如图所示，a、b为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，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上的金属箔片都张开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先把c移走，再把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2如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2的距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q1：q2：q3为a9:4:9 b4:9:4 c9:4:36 d. 4:9:363两个分别带有电荷量为-q和+3q的相同金属球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f现将两球相互接触后固定在相距为0.5r的两处，则两球间库仑力的大小为（）af bf cf d12f4如图所示，大小可以不计的带同种电荷的小球a和b相互排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和，且，由此可知（）ab球带的电荷量较多bb球的质量较大cb球受到的拉力较大d两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角、，则仍有5如图所示: 一质量为m的带电小球a用长度为的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的o点， 在o点的正下方处的绝缘支架上固定一个带与a同种电荷的小球b，两个带电小球都可视为点电荷.已知小球a静止时丝线oa与竖直方向的夹角为60，设丝线中拉力为t，小球所受库仑力为f，求拉力t与库仑力f分别为多少.（重力加速度g 已知）6如图所示，正电荷q1固定于半径为r的半圆光滑轨道圆心处，将另一带正电、电量为q2 、质量为m的小球，从轨道的a处无初速释放，求：（1）小球运动到最低点b点的速度大小；（2）小球在b点对轨道的压力参考答案1、ab2、c；3、a；4、d9、【答案】t=mg f=mg5、【解析】对小球a受力分析，如图所示：图中力三角形与几何三角形oba相似，故：f=mg；t=mg6、【答案】（1）