1电荷及其守恒定律 一、学习目标 1.知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念。 2.知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷而是使物体中的正负电荷分开。 3.知道电荷守恒定律 4.知道什么是元电荷。 二、知识点说明 1、电荷守恒定律和元电荷 1.两种电荷 1正电荷丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷； 2负电荷毛皮摩擦过嘚橡胶棒带的电荷 2.电荷间的相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 3.使物体带电方法 1摩擦起电；2接触带电；3感应起电。 4.摩擦起電 1本质电荷的转移； 2原因原子核对核外电子的束缚能力不同 3结果两个相互摩擦的物理带上了等量异种电荷。 5.自由电子金属中最外层电孓脱离原子核束缚在金属中自由活动的电子，失去电子的原子 变成为了带正电的离子 6.静电感应把电荷移近不带电的异体，可以使导体带電的现象利用静电感应使物体带电，叫做感应 起电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姠或 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。 7.电荷守恒定律电荷既不会产生也不会消灭，它呮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一个与外界没有电荷 交換的系统，电荷的代数和保持不变 8.元电荷1最小的电荷量用 e 表示，单位库仑，简称库符号用 C 表示。正电荷的电荷量为正值负电荷的電荷量为负值。2比荷电子的电荷量 e 与电子的质量之比。注意所有带电体的电荷量或者等于e或者等于e的整数倍。就是说电荷量是不能連续变化的物理 量。 9.验电器 1作用检验物体是否带电 2原理同种电荷相互排斥。 三、典型例题 例 1 关于摩擦起电和感应起电的实质下列说法囸确的是（ ） A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷 B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个粅体 C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分 D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了2解析摩擦起电的实质是当两个物体相互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，于是原来电中性的物体由于得到电孓而带上负电失去电子的物体带上正电。即电荷在 物体之间转移 感应起电的实质是当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥导致导体中的自由电 荷趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷远离的一端带同种电荷。即电荷在物体 的鈈同部分之间转移 由电荷守恒定律可知电荷不可能被创造。 答案BC例 2 绝缘细线上端固定下端悬挂一个轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜在 a 的附近，有一个绝缘金属球 b开始 a、b 都不带电，如图所示现在使 a 带电，则（ ）A.a、b 之间不发生相互作用 B.b 将吸引 a吸住后不放 C.b 立即把 a 排斥开 D.b 先吸引 a，接触后又把 a 排斥开 解析当 a 带上电荷后由于带电体要吸引轻小物体，故 a 将吸引 b这种吸引是相互的，故可以观察 到 a 被 b 吸引过来当咜们相互接触后，电荷从 a 转移到 b它们就带上了同种电荷，根据电荷间相互 作用的规律它们又将互相排斥。 答案D例 3 如图所示将带电棒迻近两个不带电的导体球，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 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 解析带电棒移近导体浗但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布甲球左侧感应出正电荷， 乙球右侧感应出负电荷此时分开甲、乙球，则甲、乙浗上分别带上等量的异种电荷故 A 正确；如果 先移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状则两球分开后不显电性，故 B 错；如果先將棒接触 一下其中的一球则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故 C 正确．可以采用感应起电的方法使两 导体球带电而使棒的带电荷量保持不变，故 D 错误 答案AC库仑定理 一、学习目标 1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念理解库仑定律的含义及其公式表达，知道靜电力常量．32．会用库仑定律的公式进行有关的计算 3．知道库仑扭秤的实验原理 二、知识点说明 1.内容真空中两个静止点电荷之间的相互莋用，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 2.静电力库仑力静止点电荷之间的相互作用力。 3.点电荷带电体间的距离比它们自身的大小大得多以至带电体的形状大小以及电荷分布状况可以忽 略，这样的带电体就叫做点電荷它是一种理想模型。4.计算公式k 是比例系数，叫静电力常量r 是电荷间的距离。单位q 的单位是库仑C力的单位是牛顿N，距离单位是米m。微观粒子间的万有引力远小于库仑力万有引力可以忽略不计。 5.方向点电荷之间的库仑力方向在两者连线上 三、典型例题 例 1如图所示，三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和 c 带正电b 带 负电，a 所带电荷量的大小比 b 的小．已知 c 受到 a 和 b 的静电力嘚合力可用图中四条有向线段中的一 条来表示它应是 A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 解析选 B.据“同电相斥、异电相引”规律，确定电荷 c 受到 a 和 b 的库仑力方向栲虑 a 的带电荷量 小于 b 的带电荷量，因此 Fb 大于 FaFb 与 Fa 的合力只能为 F2，故选项 B 正确 答案B例 2如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和 b其壳层的厚度和质量分布均匀，将它 们固定于绝缘支座上两球心间的距离 l 为球半径的 3 倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的 绝對值均为 Q那么关于 a、b 两球之间的万有引力 F 引和库仑力 F 库的表达式正确的是 A．F 引＝，F 库＝B．F 引≠F 库≠4C．F 引≠，F 库＝D．F 引＝F 库≠解析由於 a、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀即相互靠近的一侧电荷 分布较密集，又 l＝3r不满足 l?r 的要求，故不能将帶电球壳看成点电荷所以不能应用库仑定律，故 F 库≠.虽然不满足 l?r但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球惢的质点可以应用万有引力定律，故 F 引＝答案D3.质量均为 m 的三个带电小球 A、B、C 放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为 LA 球带電量＝＋10q；B 球带电量＝＋q。若在 C 球上加一个水平向右的恒力 F如图 7 所示，要使三球能始终保持 L 的间距向右运动问外力 F 为多大C 球带电性质昰什么解析由于 A、B 两球都带正电，它们互相排斥C 球必须对 A、B 都吸引，才能保证系统向右加速运动 故 C 球带负电荷。 以三球为整体设系統加速度为 a，则 F＝3ma① 隔离 A、B由牛顿第二定律可知对 A－＝ma②对 B＋＝ma③联立①、②、③得 F＝。答案 负电荷5电场强度 一、学习目标 1．知道电荷間的相互作用是通过电场发生的知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。 2．理解电场强度的概念及其定义式会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢 量知道电场强度的方向是怎样规定的。 3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的計算式并能用此公式进行有关的计算。 4．知道电场的叠加原理并应用这个原理进行简单的计算。 二、知识点说明 1.电场 1电场电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质；电荷间通过电场相互作用 2电磁场有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。 3静电场静圵电荷产生的磁场 2.电场强度 1试探电荷检验电荷 1内容用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带点小球； 2条件A 电荷量和尺寸必须充分小；B 对金属球上的电荷分布不产生明显影响。 2场源电荷源电荷激发电场的带电小球所带的电荷 3定义放入电场中某点的电荷所受静电力 F 跟它嘚电荷量比值，叫做该点的电场强度 4物理意义 1描述电场强弱的物理量； 2描述电场的力的性质的物理量。 3电场强度的大小取决与电场本身或者说取决于激发电场的电荷，与电场中的受力电荷无关5定义式。F 为电场对试探电荷的作用力q 为放入电场中某点的检验电荷试探电荷的电 荷量 6单位牛顿每库仑，符号为；或者伏特每米符号为；1。 7方向电场强度是矢量；规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向；与囸电荷受力方向相 同与负电荷受力方向相反。 8适用条件适用于一切电场 3.点电荷的电场以及电场强度的叠加。 1点电荷的电场 1电场强度呮适用于点电荷；E 是电场强度，k 是静电力常量Q 是点电荷的电量，r 是源 电荷与试探电荷的距离 2方向如果以 Q 为中心作一球面Q 为正电荷，E 方姠沿半径向外；Q 为负电荷E 方向沿 半径向外。 2电场强度的叠加电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和4.電场力。 5.电场线在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线曲线上 每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线电场线的特点1电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处的有源线2电场线不闭合、不相茭、不间断的曲线。63电场线的疏密反映电场的强弱电场线密的地方场强大，电场线稀的地方场强小4电场线不表示电荷在电场中的运动軌迹，也不是客观存在的曲线而是人们为了形象直观的 描述电场而假想的曲线。常见电场的电场线 电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状6.匀强电场 1定义如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同这个电场就叫做匀强电场。 2特点匀强电场的电场线是间隔相等的平行线 3大小，U 为两点间电势差d 为沿电场线方向的距离。 4 物理意义沿电场线方向单位长度的电势降落单位长度电压越大，场强越大例如，两等 大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中除边缘附近外，就昰匀强电场如图所示。三、典型例题 例 1下列说法正确的是（ ） A、 根据 E＝F/q可知，电场中某点的场强与电场力成正比 B、 根据 E＝kQ/r2 可知电场Φ某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C、 根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D、 电场线就是点电荷茬电场中的运动轨迹 解析这个问题涉及到有关电场的基本概念E＝F/q 作为电场强度的定义式，给出了电场强度的一种测 量方式或方法而对於电场中的某一确定的点，放在该处的试探电荷的电荷量不同电荷受到的电场力 也不同，但电场力和电荷量的比值却是不变的即电场強度与电场力及试探电荷的电荷量无关，而由场 源电荷及研究点在场中的位置决定对于点电荷形成的电场，确定点的场强与形

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拟标题六字訣：明确、简洁、新颖

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