2020高考物理大一轮复习新课改省份专用讲义第八章第42课时电荷守恒定律和库仑定律双基落实课含答案

1、第八章静电场知识内容1.物质的电结构、电荷守恒2.静电的应用与防护3.点电荷、库仑定律4.静电场、电场强度、点电荷的场强5.电场线、电势能、电势、电势差6.匀强电场中电势差与电场强度的关系7.带电粒子在匀强电场中的运动8.示波管9.常见电容器、电容器的电容10.实验：观察电容器的充、放电现象学科素养物理观念物理观念物理观念物理观念物理观念科学思维科学思维物理观念物理观念科学探究素养水平水平2水平1水平3水平3水平3水平3水平4水平2水平3水平3第42课时电荷守恒定律和库仑定律(双基落实课)点点通(一)电荷、电荷守恒定律1电荷(1)三种起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。(2)两种电荷：自然

2、界中只存在两种电荷正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2对元电荷的理解(1)元电荷是自然界中最小的电荷量，用e表示，通常取e1.61019C，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。(2)元电荷等于电子所带的电荷量，也等于质子所带的电荷量，但元电荷没有正负之分。(3)元电荷不是点电荷，电子、质子等微粒也不是元电荷。3电荷守恒定律电荷既不会创生，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。4电荷均分原理(1)适用于完全相同的导体球。(2)两导体球接触一下再分开，如果两导体球带同种电荷，总电荷量直接平分；如果两导体

3、球带异种电荷，则先中和再平分。小题练通1(鲁科教材原题)下列现象中，不属于摩擦起电的有()A将被毛皮摩擦过的塑料棒靠近碎纸屑，纸屑被吸起B在干燥的天气中脱毛线衣时，会听到轻微的噼啪声C用干燥的毛刷刷毛料衣服时，毛刷上吸附有许多细微的脏物D把钢针沿着磁铁摩擦几次，钢针就能吸引铁屑解析：选DA、B、C三个选项为摩擦起电，D选项为磁化现象，故D正确。2(多选)把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是()A两球原来带有等量异种电荷B两球原来带有同种电荷C两球原来带有不等量异种电荷D两球中原来只有一个带电解析：选BCD接触后再分开，两球相互

4、排斥，说明分开后两球带同种电荷，两球原来可能带同种电荷、不等量的异种电荷或只有一个带电，故B、C、D正确。3(鲁科教材原题)将一物体跟一带正电的验电器的金属球接触时，验电器的金属箔先合拢然后又张开，从这一现象可知，接触金属球以前，物体()A带正电荷C不带电荷B带负电荷D都有可能解析：选B验电器的金属箔先合拢后张开，说明接触验电器金属球的物体和验电器金属球所带电荷的种类不同，即物体带负电荷。金属箔先合拢是因为正电荷与负电荷先中和；后又张开是因为物体上剩余的负电荷有一部分传导给了验电器，验电器的金属箔因带同种电荷而张开，故B正确。融会贯通物体带电现象都是电子转移造成的，解答此类问题一定要依据电荷守

5、恒定律，既不能凭空创生电荷，也不能任意消灭电荷。点点通(二)库仑定律1库仑定律的内容和公式(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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。qq1(2)公式：Fkr22。式中k9.0109Nm2/C2，称为静电力常量。2库仑定律的适用条件(1)适用条件：真空中静止的点电荷。(2)带电体看成点电荷的条件：带电体自身的大小比它们之间的距离小得多。即使是两个比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。小题练通1(教科教材原题)真空中有两点电荷Q1、Q2相距r，若将Q2的电荷量增加为原来的3倍，并将两点

6、电荷间的距离减为原来的一半，则在前后两种情况下，两电荷之间的作用力之比为()A116C121B112D61Q3Q21r2QQ1解析：选B根据库仑定律，F1kr22，F2k1，解得F1F2112，B正确。22.(沪科教材原题)有两个半径为r的金属球如图放置，两球表面间距等量的异种电荷Q，两球间库仑力的大小为F，那么()离为r。今使两球带上AFkBFkCFk，B正确。Q23r23(教科教材原题)如图所示，两条不等长的细线一端拴在同一点，另种电荷的小球，电荷量分别是q1、q2，质量分别为m1、m2，当两小球处于止，且，则造成、不相等的原因是()一端分别拴两个带同同一水平面时恰好静Am1m2Cq1m2

7、Dq1q2解析：选A库仑力作用符合牛顿第三定律，即两小球所带电荷量不相等时，相互作用的库仑力大小相等，因此不是电荷量不相等造成的。根据受力平衡条件及，可得m1m2，故A正确。4.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一荷的间距和电荷量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动同学猜想可能与两电的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随距离的_而增大，随

8、电荷量的_而增大。此同学在探究中应用的科学方法是_(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。解析：对B球进行受力分析，受重力、库仑力和悬线的拉力，悬线与竖直方向间的夹角增大时，说明库仑力增大。电荷量不变时，两球距离减小，悬线偏角增大，库仑力增大；距离不变时，电荷量增大，悬线偏角增大，库仑力增大。在探究中应用的科学方法是控制变量法。答案：减小增大控制变量法融会贯通(1)电荷量和电荷之间的距离都是决定库仑力大小的因素。(2)均匀带电的绝缘球可以视为点电荷，而距离较近的带电金属球不能视为点电荷，因为金属球相互靠近时表面所带电荷要重新分布。(3)库仑力和其他力一样，也符合牛顿第三定律

9、，也可以和其他力达到平衡。1三个点电荷的平衡问题(1)平衡条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。(2)平衡规律2库仑力和其他力的平衡问题库仑力作用下的平衡问题，可以是只有库仑力，也可以结合其他力，但其本质都是平衡问题。解题的关键是进行受力分析并列出平衡方程。3“三步”处理库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下电荷的平衡问题与力学中物体的平衡问题处理方式相同，也就是将力进行合成与分解。课堂综合训练1.(2018全国卷)如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离3cm，ca4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设的

10、比值的绝对值为k，则()b分别为ab5cm，bc小球a、所带电荷量Ba、b的电荷异号，kAa、b的电荷同号，k169169Da、b的电荷异号，k64Ca、b的电荷同号，k642727qaac364，D解析：选D由于小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的qqca、b的电荷异号，根据库仑定律，a对c的库仑力为Fak0ac2，b对qqFFck0bc2，设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得acbc，解得k正确。连线，根据受力分析知，c的库仑力为Fbqbbc327(2多选)如图所示，a、b、c三球分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O，Ob4x11Bx24x11Dx24x1x14l0 x22l0 x12l0 x22x2l0 x12因为l0 x2l0 x1，所以14，故C正确。1kq2kq24k解析：选C由题意知，漏电前、后两球最终均受力平衡，于是有k0 x1，0 x2，则，xx2q108C。4.(沪科教材原题)两个质量都为3.0104kg的导体球，分别被两根同一点上。让它们带上等量同种电荷后，两球互相排斥，至如图所示位置(1)试求两球间静电力的大小和导体球所带的电量。(2)如果让其中一个小球的电