2012届高考物理第一轮基础知识静电场复习教案

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/72012届高考物理第一轮基础知识静电场复习教案第六章静电场第1课时电荷库仑定律基础知识归纳1两种电荷及使物体带电的方法自然界中只存在正电荷和负电荷两种，使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电起电的本质是电子的得失与转移2电荷守恒定律电荷不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，即电荷的总量保持不变元电荷一个电子或一个质子所带的电荷量用E表示，E161019C点电荷不计带电体的形状和大小，可把其看做一点，是一种理想化的物理模型3库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的力，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即其中K90109NM2/C2精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/7重点难点突破一、带电体的电荷分布与什么有关处于静电平衡状态的带电导体电荷只能分布在外表面上，而导体外表面上的电荷分布又与表面的形状有关，因此两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷二、应用库仑定律解题时应注意的几点1适用条件真空、点电荷；两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间2真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律3对于两个带电导体间库仑力大小的比较，要考虑带电体上电荷的重新分布4库仑力是长程力，当R0时，带电体不能看成点电荷，故不能得出F的结论5微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，研究微观带电粒子之间的相互作用力时，可忽略万有引力6应用库仑定律进行计算时，先将电荷量的绝对值代入计算，然后根据电性来判断方向三、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题库仑力可以和其他力平衡，也可以和其他力一起使带电体产生加速度因此这类问题的实质仍是力学问题，要按照处理力学问题的基本思路来解题，只不过我们多了一种新的精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/7性质的力而已由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律，因此对于孤立的带电系统在内部各带电体相互作用的过程中，一般可考虑用动量守恒或动能与电势能之和守恒来处理典例精析1理解电荷的代数和的含义【例1】真空中两个静止的点电荷相距10CM，它们之间的相互作用力大小为9104N，当它们结合在一起时，形成一个带电荷量为3108C的点电荷，原来两个点电荷所带电荷量各为多少某同学求解如下根据电荷守恒定律Q1Q23108CA根据库仑定律Q1Q2FR2/K9104101022/9109C211015C2B以Q2B/Q1代入式得Q21AQ1B0，解得Q112A1231089101641015C根号中的数值小于0，经检查，运算无误试指出求解过程中的问题并给出正确的解答【解析】题中仅给出相互作用力的大小，不能确定两个点电荷的电性，所以可能带同种电荷，也可能带异种电荷，该同学只按同种电荷计算，无解，说明两个点电荷可能带精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/7异种电荷，应再解由Q1Q23108CA，Q1Q211015C2B得Q21AQ1B0由此解得Q15108C，Q22108C【思维提升】1在应用库仑定律，通过库仑力求电荷量时，只能求出两个电荷量的乘积，若要再分别求两个电荷量，必须考虑到由于带电性的相同和不同会出现的多解2应用电荷守恒定律时，要理解“电荷的代数和”的含义，列方程时要注意电荷量的正、负号【拓展1】如图A、B是两个完全相同的带电金属球，它们所带的电荷量分别为4Q和6Q，放在光滑绝缘的水平面上，若金属球A、B分别在M、N两点以相等的动能相向运动，经时间T0两球刚好发生接触，然后两球又分别向相反方向运动，设A、B返回M、N两点所经历的时间分别为T1、T2，则CAT1T2BT1T2CT1T2T0DT1T2T0【解析】两球所带电荷量虽然不同，但其相互作用力总是等大反向FK，故A、B两球靠近时速度大小相等，又两球具有相同的质量、相同的初动能，由此可知两球初速度大小相同，所以相同时间内两球的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/7两球必将同时返回各自的出发点，相撞后因电荷量均分使得库仑力FK变大，返回时加速度相比之前同一位置处变大，因而运动时间将变小，所以再次返回时T1T2T02库仑定律的应用【例2】有三个点电荷甲、乙、丙，甲带电荷量为Q，乙带电荷量为Q，且QQ每一个电荷受其他两个电荷的电场作用力的合力均为零，则A丙的位置一定在甲和乙的连线的延长线上，且距乙较近B丙一定带正电荷C丙所带的电荷量Q一定大于QD丙所带的电荷量一定小于Q【解析】由两力平衡的条件可知丙一定在甲、乙连线上因甲所带电荷量大于乙，丙受力平衡，F甲丙F乙丙即K，1，丙应距乙近些如果丙在甲、乙之间则丙不能平衡，所以丙应在甲、乙连线的延长线上，A对如果丙带负电荷，则乙不能平衡，所以丙一定带正电荷，B对对甲作受力分析有F丙甲F乙甲，K，QQ1，QQ所以丙所带的电荷量Q一定大于Q，C对无法判断丙所带的电荷量与Q的大小关系，D错【答案】ABC【思维提升】1要综合运用受力分析和物体平衡的知识解精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/7题2三个自由电荷，仅在静电力作用下平衡时，遵循的规律为“三点共线，两多夹少，两同夹异”【拓展2】如图所示，有三个点电荷Q1、Q2和Q3，固定在同一直线上，Q2与Q3的距离是Q1与Q2的距离的2倍如果每个电荷受到的库仑力均为零，则三者所带电荷量之比为AA9436B9436C326D326【解析】三个固定电荷受到的静电力均为零，可以等效为三个平衡的自由电荷，根据“三点共线，两多夹少，两同夹异”的特点，选A根据FK，在F大小相等时，Q1Q2R2，则；14三者电荷量绝对值之比为Q1Q2Q39436易错门诊3涉及到库仑力的力学问题【例3】如图所示，带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OAOB，都用长L的丝线悬挂在O点静止时A、B相距为D为使平衡时AB间距离减为D/2，可采用以下哪些方法A将小球B的质量增加到原来的2倍B将小球B的质量增加到原来的8倍精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/7C将小球B的电荷量减小到原来的一半D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍【错解】由B的共点力平衡图知DL，则DL，所以可将B的质量增大一倍，或将电场力减小到原来的一半，所