1、第一单元 电场力和能的性质 第1课 电荷守恒 库仑定律及其应用,第八章 电场,第1课 电荷守恒 库仑定律及其应用,1了解两种电荷及电荷守恒定律，掌握真空中的库仑定律，并能熟练运用 2考查一般以中低档选择题，注意与力学知识综合,1.电荷守恒定律 (1)在自然界中存在两种电荷，即正电荷和负电荷，_称为电荷量，其国际单位为_，简称库，符号C.元电荷的电荷量e_ C带电粒子所带电荷量是元电荷的_倍 (2)使物体带电叫做起电，使物体带电的三种方式为_、_和_ (3)电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从_转移到_上，或从_转移到_上，在转移过程中，电荷的代数和_,净电荷的多少,库仑,1.61
2、019,整数,摩擦起电,接触起电,感应起电,一个物体,另一个物体,物体的一部分,不变,2库仑定律 (1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们的_成正比，跟它们间的_成反比，作用力的方向在_上 (2)公式：_，其中比例常数k叫做_，k9109 Nm2/C2. (3)适用条件：(1)_；(2)_,电荷量的乘积,距离的平方,它们的连线,静电力常量,真空,点电荷,1.点电荷 (1)电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上了电量，得到电子带负电，失去电子带正电讨论物体带何种电荷，是指电荷是正还是负，也就是说物体具有的总电荷是哪种电荷多于哪种，电荷的多少叫做电荷量 (2)点电荷是一种科学的抽象，真
3、正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念,点电荷是一个理想化模型，它具有相对性一个带电体能否视为点电荷，不是由它自身体积的大小及带电量的多少来判断，而是由它与其他带电体的距离来判断的；如果带电体间的距离比它们的大小大很多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，该带电体就可以看成点电荷 (3)元电荷：电荷量e1.61019 C称为元电荷所有带电体的电荷量都等于电荷量e或等于电荷量e的整数倍即在物体带电现象中元电荷是最小电荷量但从微观粒子层面上说：元电荷并不是基本粒子，如质子、中子是由夸克组成的，夸克可能有 e或 e的电荷量,2库仑力 (1)库仑力的正负不表示力的大小，
4、而表示力的性质当带电体所带电荷同号时，F0，库仑力为斥力；当带电体所带电荷异号时，F0，库仑力为引力所以，用库仑定律进行计算时，一般只将电量的绝对值代入，计算出力的大小，而力的方向可根据同种电荷相斥，异种电荷相吸进行判断 (2)两个带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力 (3)库仑定律的公式F k 只适用于真空中的点电荷(在稀薄的空气中近似成立)当r 0时，不能认为力F无穷大，因为此公式不再成立 (4)库仑定律都是从大量实验中归纳出来的基本实验定律，是建立整个电学理论的基础，应该很好理解和掌握,电荷守恒定律及库仑定律的综合应用,已经证实，质子和中子都是由被称为上夸克和下夸克的两种夸克组成上夸克
5、带电量为 e，下夸克带电量为 e，e为电子所带电量的大小如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l1.51015 m，则( ) A这三个夸克恰好构成一个等边三角形 B两个上夸克之间的静电力为F上上23 N C两个上夸克之间的静电力为引力 D上夸克和下夸克间的静电力为F上下23 N,审题突破：首先要分清楚三个夸克电性及结构情况：质子的带电量为e，根据电荷守恒定律可知，它是由两个上夸克和一个下夸克的两种夸克组成按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点接着分别选取两个夸克运用库仑定律计算它们之间的静电力大小，运用电荷相互作用的性质判断静电力的方向 解析：质子的带电量为e，所以它是 由两
6、个上夸克和一个下夸克的两种夸克组成 按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个 顶点，如图所示根据库仑定律，上夸克和上夸克间的静电力为：,方法点窍：计算库仑力的大小与判别库仑力的方向两者可分别进行.用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷Q1、Q2带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力的大小；力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判断.,三个带电小球的平衡问题,如图所示，光滑绝缘水平面上 放着电荷量分别为q1、q2、q3三个点 电荷，已知q1与q2之间的距离l1l， q2与q3之间的距离l22l，且每个电荷都处于平衡状态，则( ) A若q2带正电，则q1、q3
7、也必定带正电 B若q2带正电，则q1、q3必定带负电 Cq1 带的电量绝对值大于q3带的电量绝对值 Dq1 带的电量绝对值小于q3带的电量绝对值,审题突破：三个点电荷的平衡问题，是静电场中的典型问题，为了使电荷系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力都必须大小相等，方向相反根据库仑定律和力的平衡条件，可推出位于中间的电荷电性与两边的电荷电性相反，且靠近电量小的电荷,解析：q2为正电荷且处在平衡状态，所以q1、q3都为负电荷 三个电荷都处在平衡状态，三个电荷的合外力都为零，根据库仑定律有：,方法点窍：三个自由电荷都处于平衡状态时，概括口诀为“异种电荷放中间，同种电荷放两边，靠小远离大，高考不害
8、怕”,库仑定律与力学综合问题,如图所示，在光滑绝缘水平面 上有三个质量都是m的相同小球，两两 间的距离都是l，A、B电荷量都是q. 给C一个外力F，使三个小球保持相对静止共同加速运动求： (1)C球的带电电性和电荷量 (2)外力F的大小,审题突破：本题为力F拖C球，C球又能拖A、B两球，说明C球的电性应与A、B两球的电性相反而因共同加速，故可采用整体法与隔离体法相结合解题 解析：(1)先分析A、B两球的 加速度：它们相互间的库仑力为斥 力，因此C对它们只能是引力，且 两个库仑力的合力应沿垂直于AB 连线的方向，这样就把B受的库仑力和合力的平行四边形确定了，于是可得QC2q.,方法点窍：电场力虽
9、然从本质上区别于力学中的重力、弹力、摩擦力，但产生的效果服从牛顿力学中的所有规律.因此，有关电场力的综合问题，应根据力学解题思想去分析.,随堂训练,1.两个电性相同的金属小球(可视为点电荷)，电荷量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力为原来的( ),错解备忘,错解：错选CD.没有认真审题，对两个小球的电性按同种电荷及异种电荷两种情况进行讨论而多选了C. 答案：D,随堂训练,2.两个带等量同种电荷的小球，一个固定于 地面上，另一个静止于空中，距离为H，现将上 面的小球的电量减小一半，则该小球重新静止时， 与地面的小球的距离( ),错解备忘,错解：错选B，不能做好受力分析，再列平衡关系式进行比较判断 答案：C,感谢您的使用，退出请按ESC键,本小节结束,
