2019-2020学年高中物理 第1章 电场 电流 1 电荷 库仑定律课件 新人教版选修1-1

一电荷库仑定律,1知道两种电荷及其作用，知道电荷量2知道摩擦起电、感应起电两种起电方法3知道电荷守恒定律4理解库仑定律，会用它进行简单计算,一、电荷及其产生1自然界中的电荷分为两种，即_和_2电荷与电荷间有相互作用，相互作用力的规律是：同种电荷_，异种电荷_3电荷的多少叫_，用_表示，在国际单位中电荷量的单位是_，简称_，用符号_表示,正电荷,负电荷,相斥,相吸,电荷量,q,库仑,库,c,4起电的方式(1)摩擦起电：两个物体摩擦时，一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带_，得到电子的物体带_(2)感应起电：由于外部电荷的作用，使本来不带电的导体内的_分开，电荷从导体的一部分转移到_温馨提示无论哪种起电方式，都没有创造出电荷，起电的本质是电荷在导体间或导体内部发生了转移,正电,负电,正负电荷,另一部分,二、电荷守恒定律1内容：电荷既不能创生，也不能_，只能从一个物体转移到_，或者从物体的一部分转移到_；在转移过程中，电荷的_保持不变，就是电荷守恒定律2元电荷电子、质子所带的电荷量是最小电荷量，人们把这个最小电荷量叫做_，用e表示，e_c实验表明：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍温馨提示电子、质子所带电荷量为元电荷，但它们本身不是元电荷,消灭,另一个物体,另一部分,总量,元电荷,1.61019,三、库仑定律1内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成_，跟它们之间距离的二次方成_，作用力的方向在它们的_2表达式：f_，其中k是一个常量，叫_，f是两个点电荷间的静电力，q1、q2是它们所带的电荷量，r是它们之间的_3适用条件：(1)真空中；(2)点电荷,正比,反比,连线上,静电力常量,距离,4点电荷一般地，如果带电体间的距离比它们自身线度的大小_，以至带电体的_对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看作点电荷,大得多,形状和大小,一、摩擦起电与感应起电的比较,二、电荷守恒定律的理解1“中性”“中和”的本质电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，正负电荷代数和为零2“总量”含义：指电荷的代数和3起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配,三、库仑定律的理解和应用1适用条件：适用于真空中的点电荷真空中的电荷若不是点电荷，如图111所示同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示,3计算库仑力的大小与判断库仑力的方向可以分别进行即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷q1、q2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可4如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，任意两个点电荷间的库仑力都可以用库仑定律来求解，某个点电荷所受的其他电荷的总库仑力可由静电力叠加的原理求出合力5两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样遵从牛顿第三定律,思考与讨论1通过上面实验现象的观察，你认为电荷之间作用力的大小跟它们之间的距离有关吗？电荷之间作用力大小跟电荷量的大小有关吗？点拨电荷之间作用力的大小与电荷间的距离及带电荷量均有关,教材资料分析,2看到库仑定律的数学表达式，我们有似曾相识的感觉原来它跟万有引力的数学表达式在形式上相似比较一下：它们在哪些方面相似？哪些方面不同？,例1如图112所示，原来不带电的绝缘金属导体mn，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球a靠近导体的m端，可能看到的现象是()a只有m端验电箔张开b只有n端验电箔张开c两端的验电箔都张开d两端的验电箔都不张开,电荷的产生及作用,图112,解析a球带负电，靠近导体m端，则m端的自由电子被a上的负电荷排斥到n端，故m端带正电、n端带负电m、n下端的验电箔由于带同种电荷相互排斥而张开答案c借题发挥感应起电的实质是导体靠近某带电体时，由于电荷间有同性相斥、异性相吸的特点，导体内的自由电子会靠近或远离带电体，也就是自由电子向导体一端转移显示负电，而在另一端感应出等量的正电荷,1m和n是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后，m带正电荷下列判断正确的是()a在摩擦前m和n的内部没有任何电荷b摩擦的过程中电子从m转移到ncm在摩擦过程中创造了正电荷dn在摩擦过程中失去电子【答案】b,【解析】物体内部既有正电荷又有负电荷，正负电荷数量相等，物体看起来不带电，故a错m、n摩擦时电子从m转移到n，故m带正电在转移过程中，电荷的总量不变正确选项为b.,例2点电荷a、b固定在真空中，所带电荷量均为q，若此时它们之间的库仑力为f，将两点电荷所带电荷量均变为2q，则b所受的库仑力将变成()a2f，方向与原来相同b4f，方向与原来相同c大小和方向均不变d4f，方向与原来相反,库仑定律的理解和应用,答案b,借题发挥两点电荷之间的库仑力大小与电荷量及电荷间的距离有关，方向沿两点电荷的连线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，它们之间库仑力的大小和方向不随第三个点电荷的引入而改变，这一点应特别注意理解,2对于库仑定律的理解错误的是()a库仑定律适用于真空中的点电荷b当半径为r的两带电小球相距为r时，可用库仑定律计算它们间的静电力c在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算d相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等,【答案】b【解析】由库仑定律可知a、c、d正确，当半径为r的两个带电小球相距r时，不能看成点电荷，故b选项错,1(2016年广东学业水平考试)如图所示，将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，则产生这种现象的原因是(),电荷的产生及作用,a细条之间相互感应起电，相互排斥散开b撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散c撕成细条后，由于空气浮力作用，细条散开d由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开【答案】d塑料捆扎绳与手摩擦带电，塑料捆扎绳上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料绳会向四周散开，捋的次数越多，塑料绳带电越多，排斥力越大，下端散开得就越大；故a、b、c错误，d正确,2(2017年佛山学业水平模拟)两个大小材质完全相同的金属小球a、b，带电量分别为3q和q，两小球接触后分开，小球带电量为()aa为3q，b为qba为q，b为3qca为2q，b为2qda为q，b为q【答案】d,3(2019年莆田名校月考)下列说法中正确的是()a点电荷就是体积很小的带电球体b两个带电体之间的距离趋于零时，它们之间的库仑力将趋于无穷大c真空中相互作用的两个点电荷，不论它们电量是否相同，它们受到的库仑力大小一定相等d库仑定律也适用于求两个相互靠近的带电金属球之间的作用力，r为两球心间的距离【答案】c,库仑定律的理解和应用,【解析】不论带电体的大小、形状如何，只要其对所研究问题的影响可以忽略不计，都可以将其看成点电荷，则点电荷不一定就是体积很小的带电球体，故a错误；两个带电体之间的距离趋于零时，库仑定律不再适用，故b错误；真空中相互作用的两个点电荷，不论它们电量是否相同，它们受到的库仑力是一对相互作用力，则大小一定相等，故c正确；两个相互靠近的带电金属球，不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律求解它们之间的作用力，故d错误,【答案】d,【答案】b,6(2019年玉溪名校月考)导体a