一、電荷庫侖定律(3)

1、學(xué)案 1 電荷庫侖定律學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1知道兩種電荷及其相互作用，知道電荷量、元電荷、點電荷的概念2 知道摩擦起電、感應(yīng)起電的本質(zhì)，知道電荷守恒定律.3.理解庫侖定律的含義及表達式、 適用條 件，會用庫侖定律進行簡單計算.2電荷與電荷間有相互作用力，其規(guī)律為：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引. _3.起電的方式(1) 摩擦起電.(2) 感應(yīng)起電.二、電荷守恒定律1. 內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變. _2.元電荷：所有帶電物體的電荷量或者等于 e,或者是 e 的整數(shù)倍.因此，電荷量e 叫做元電荷.

2、元電荷的電荷量為1.60X1019庫侖;個電子的電荷量為一1.60 X 1019庫侖.三、庫侖定律1. 內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，跟它們電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線 _Q1Q292 22.數(shù)學(xué)表達式：F = k廠，式中 k 叫靜電力常量，電場電流學(xué)習(xí)探究區(qū)基礎(chǔ)自學(xué)躍實重點豆動探究其數(shù)值為k= 9.0X10Nm/C.3. 點電荷：是指沒有大小的帶電體，是一種理想化的物理模型，實際上并不存在知識探究一、 電荷問題設(shè)計1.在北方的冬天，如果天氣干燥，我們會聽到 “噼啪”聲，還會看到電火花；當(dāng)我們用手 去拉車門或把手時也會有觸電的感覺， 這種

3、現(xiàn)象我們叫靜電現(xiàn)象. 閱讀教材并回答靜電現(xiàn)象 是如何產(chǎn)生的？答案 物體間摩擦?xí)r電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負(fù)電.2閱讀教材中演示實驗 “感應(yīng)起電”，思考：如果先把 C 移走，再分開 A、B, A、B 還能 分別帶負(fù)、正電荷嗎？為什么？答案 不能移走 C 后，A、B 上的負(fù)、正電荷發(fā)生了中和，對外不再顯示電性.要點提煉1 電荷的種類自然界中只存在兩種電荷： 正電荷和負(fù)電荷.用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷.2.電荷的作用帶電體能吸引輕小物體；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.3摩擦起電：摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，失去電

4、子的物體帶 正電，得到電子的物體帶負(fù)電.4感應(yīng)起電：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做感應(yīng)起電在這個 過程中，導(dǎo)體中的電子從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.導(dǎo)體上靠近電荷的一端的電性與電荷的電性相反，遠離電荷的一端的電性與電荷的電性相同._5.電荷量：電荷的多少叫做電荷量，符號：Q 或 q，單位：庫侖，單位的符號：C.二、 電荷守恒定律問題設(shè)計我們要使一個導(dǎo)體帶電，可以采取哪些方式？它們帶電的方式有哪些相同之處？答案 帶電方式：摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸帶電. 它們都是電荷在導(dǎo)體間或?qū)w內(nèi)部發(fā)生 了轉(zhuǎn)移.要點提煉學(xué)習(xí)探究區(qū)基礎(chǔ)自學(xué)躍實重點豆動探究1.三種起電過程都沒有創(chuàng)造電荷，也沒有

5、消滅電荷.本質(zhì)都是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物 體所帶電荷的重新分配，電荷總量并未發(fā)生變化.2.電荷守恒定律的理解(1) “電中性”、“中和”的本質(zhì)：電中性的物體是有電荷存在的，只是代數(shù)和為零，對外 不顯電性；電荷的中和是指電荷的種類、數(shù)量達到異號、等量時，正負(fù)電荷相互抵消.(2) “總量”的含義：指電荷的代數(shù)和.3元電荷是電荷量而不是電荷，所有帶電體的電荷量或者等于元電荷，或者是元電荷的整_數(shù)倍.三、庫侖定律問題設(shè)計請同學(xué)們觀察教材“研究電荷之間作用力的大小與哪些因素有關(guān)”的演示實驗，分析小球掛在 Pi、P2、P3三個位置時絲線與豎直方向的夾角關(guān)系，由此可知兩帶電小球間的相互作用 力與什么因素有

6、關(guān)？答案 由實驗可知，兩小球間的距離越小，絲線與豎直方向的夾角越大，說明兩帶電小球間的作用力跟小球間的距離有關(guān).要點提煉1 .對點電荷的理解(1) “點電荷”指的是一種沒有大小的帶電體.(2) 看成點電荷的條件：帶電體間的距離比它們自身線度的大小大得多，以至帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計，這樣的帶電體就可以看成點電荷.2對庫侖定律的理解(1) 內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，跟它們電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上即：F = kQ1Q2.r(2) 適用條件：真空中；點電荷.(3) 靜電力的方向：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸

7、引，作用力的方向在兩點電荷的連 線上.(4)靜電力常量 k1數(shù)值：k= 9.0X109Nm2/C22物理意義：真空中兩個相距為 1 m、電荷量都為 1 C 的點電荷之間的相互作用力為9.0X109N.說明 靜電力具有力的共性，遵循牛頓第三定律和力的平行四邊形定則.延伸思考根據(jù)公式 F = kQ1Q22r，當(dāng) rT0 時，則庫侖力 FTm，這種認(rèn)識對嗎？為什么?(“T”表示“趨向于“m”表示“無窮大”)答案 這種認(rèn)識是錯誤的.因為當(dāng)ri0 時，兩電荷已失去了作為點電荷的前提條件，何況實際電荷都有一定大小，根本不會出現(xiàn)r= 0 的情況，也就是說當(dāng) r10 時，電荷已不能再看成是點電荷，所以違背了庫

8、侖定律的適用條件.典例精析一、對“起電”方式的理解【例 1 M 和 N 是兩個原來都不帶電的物體，它們互相摩擦后，M 帶正電荷.下列判斷正確的是（）A .在摩擦前 M 和 N 的內(nèi)部沒有任何電荷B .摩擦的過程中電子從 M 轉(zhuǎn)移到 NC. M 在摩擦過程中創(chuàng)造了正電荷D . N 在摩擦過程中失去電子解析 物體內(nèi)部既有正電荷又有負(fù)電荷，正負(fù)電荷數(shù)量相等，物體看起來不帶電，故A 錯;M、N 摩擦?xí)r電子從 M 轉(zhuǎn)移到 N,故 M 帶正電；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變.正確選 項為 B.答案 B例2如圖 1 所示，在真空中，把一個絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球P 慢慢靠近關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說法中正確的

9、是（）弓A .兩端的感應(yīng)電荷越來越多B .兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C.兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷D .兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等解析由于導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動的電子，當(dāng)它向帶負(fù)電的球P 慢慢靠近時，由于同種電荷相互排斥，導(dǎo)體上靠近P 的一端的電子被排斥到遠離 P 的一端，從而帶正電荷，遠離 P 的一端帶上了等量的負(fù)電荷.導(dǎo)體離P 球距離越近，電子被排斥得越多，感應(yīng)電荷越多，兩端的電荷量相等.答案 ACD二、對庫侖定律的理解和應(yīng)用【例 3 對于庫侖定律的理解錯誤.的是（）A .庫侖定律適用于真空中的點電荷B當(dāng)半徑為 r 的兩帶電小球相距為 r 時，可用庫侖定律計算它們間的靜電力C .在干燥空氣中的

10、兩個點電荷間的靜電力可用庫侖定律計算D 相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們各自所受的庫侖力大小一定相等解析 由庫侖定律可知 A、C、D 正確，當(dāng)半徑為 r 的兩個帶電小球相距為 r 時，不能看成 點電荷，故B 選項錯.答案 B1例 4真空中兩個點電荷 Qi、Q2,距離為 R,當(dāng) Qi增大到 2 倍時，Q2減為原來的而距離增大到原來的 3 倍，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼模ǎ┐?8C.27由庫侖定律公式 F = kQ；Q1 2可得:F1= kQRQ2,12Qi尹2.32kQiQ2F2k22F23R227RFz= 2Fi=27，D 選項正確.答案 D1 （對起電方式的理解）關(guān)于摩擦起

11、電與感應(yīng)起電，以下說法正確的是（）A .摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是因為產(chǎn)生電荷B .摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移C.不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電，都是電荷的轉(zhuǎn)移D .以上說法均不正確答案 C解析摩擦起電是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，感應(yīng)起電是導(dǎo)體在其他帶電體的影響下，電荷從導(dǎo)體的一端轉(zhuǎn)移到另一端，二者都是電荷的轉(zhuǎn)移而不是產(chǎn)生了電荷.2（對元電荷的理解）帶電微粒所帶的電荷量不可能.是下列數(shù)值中的（）-i9-i9A.2.4Xi0 CB.-6.4Xi0 C-i8-i7C.i6Xi0CD.40Xi0 CB.272D27解析自我檢測區(qū)檢測學(xué)習(xí)效果煉驗成功快樂故 B 受庫侖

12、力的方向仍與原來方向相同，選項B 正確.答案 A解析 任何帶電體的電荷量都只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍或和元電荷電荷量相等，元電荷193電荷量為 e= 1.6X10 C,選項 A 中電荷量為 2e, B 中電荷量為一 4e, C 中電荷量為一 10e,D 中電荷量為 250e.B、C、D 選項中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍，所以只有選項 A 是不可能的.A.當(dāng)真空中兩個電荷間距離 rfa時，它們間的靜電力 FT0B當(dāng)真空中兩個電荷間距離 rT0 時，它們間的靜電力 F十C.當(dāng)真空中兩個電荷間的距離 r 時，庫侖定律的公式就不適用了D .當(dāng)真空中兩個電荷間的距離rT0 時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了答案 AD4.（庫侖定律的應(yīng)用）點電荷 A、B 固定在真空中，所帶電荷量均為q,若此時它們之間的庫侖力為 F，將兩點電荷所帶電荷量均變?yōu)橐?q,則 B 所受的庫侖力將變成（）答案 B