2017年高考一轮 7.1《电荷守恒定律、库仑定律》ppt课件

2017年高考一轮 7.1《电荷守恒定律、库仑定律》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 1讲 电荷守恒定律 库仑定律 一、电荷 电荷守恒定律 自然界中存在正、负电荷 ,用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷 , 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带 电荷。 (1)物体所带电荷的多少 ,国际单位是库仑。 (2)元电荷 :最小的电荷量叫做元电荷 ,元电荷的值为。 教材研读 点电荷 形状和大小对研究问题的影响可 的带电 体称为点电荷 场源电荷 电场是由电荷产生的 ,我们把产生电场的电荷叫做场源电荷 试探电荷 用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷称为试探电荷 正 负 0 忽略不计 (1)原先表述 :电荷既不能被创造 ,也不能被消灭 ,它只能从一个物体转移到 另一物体 ,或者从物体的一部分 2、转移到另一部分 ,在转移过程中 ,电荷总量。 (2)现在表述 :由于近代物理发现 ,在一定条件下 ,带电粒子可以产生湮灭 ,所 以电荷守恒定律现在表述为 :一个与外界没有电荷交换的系统 ,电荷的代数 和保持不变。 (3)意义 :电荷守恒定律是自然界的普遍规律 ,既适用于宏观系统 ,也适用于 微观系统。 (4)当完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律 :同种电荷总量 ,异种电荷先 后。 保持不变平均分配 中和 平分 自测 1 (辨析题 ) (1)只有体积足够小的带电体才能看成点电荷 ,大的带电体不能看成点电 荷。 ( ) (2)任何带电体的带电荷量都是元电荷的整数倍。 ( ) 答案 (1 3、) (2) 二、三种起电方式及其比较 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生 条件 两种不同绝缘体摩擦 导体靠近带电体 导体与带电体接触 现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷 ,且电性与原带电体“近异远同” 导体带上与带电体相同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失 导体中的自由电子受带正 (负 )电物体吸引 (排斥 )而靠近 (远离 ) 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 实质 电荷在物体之间或物体内部的 转移 自测 2 (辨析题 ) (1)带电体通过静电感应可以使绝缘材料带电。 ( ) (2)不管是哪种起电方式 ,它们的实质都是电子的转移。 4、( ) 答案 (1) (2) 三、库仑定律 真空中两个点电荷间的作用力跟它们电荷量的乘积成正比 ,跟它们 的距离的平方成反比 ,作用力的方向在它们的连线上。 F= k ,式中 k=09 N2,叫做静电力常量。 真空中的。 注意 当两带电体离得较近时 ,它们不能视为点电荷 ,库仑定律不再适用 , 但它们之间仍存在库仑力。 4.(1)使用库仑定律计算时 ,电量用绝对值代入 ,作用力的方向根据“同种电 荷相斥 ,异种电荷相吸”的规律定性判定。 122(2)研究微观带电粒子 (电子、质子、 粒子、各种离子 )相互作用时 ,万有引 力或重力可以忽略不计。 (3)两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后 5、 ,带电量一定相等。 自测 3 (辨析题 ) 任意两个带电体间的库仑力都可以用库仑定律计算。 ( ) 答案 自测 4 大小相同、带电荷量也相同的金属球 ,分别固定在两处 ,相互 作用力为 F。 现用另一个不带电的同样大小的 球接触 ,再与 接触 ,然后移去 则后来 A、 ( ) 0 答案 C 移走 、 、 ,则它们之间 的相互作用力变为 :F=k = = F。 2238库仑定律的理解 中、 间的相互作用。 (1)对于两个均匀带电绝缘球体 ,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷 ,r 为两球心之间的距离。 (2)对于两个带电金属球 ,要考虑金属球表面电荷的重新分布。 (3)库仑力在 r=100-9 6、但不能根据公式错误地推论 :当 r 0 时 ,F ,其实 ,在这样的条件下 ,两个带电体已经不能再看做点电荷 了。 等大反向。 真 空 点 电 荷考点突破 典例 1 三个相同的金属小球 1、 2、 3分别置于绝缘支架上 ,各球之间的距 离远大于小球的直径。 球 1的带电荷量为 q,球 2的带电荷量为 3不带电 且离球 1和球 2很远 ,此时球 1、 2之间作用力的大小为 F。 现使球 3先与球 2 接触 ,再与球 1接触 ,然后将球 3移至远处 ,此时 1、 2之间作用力的大小仍为 F, 方向不变。 由此可知 ( ) 答案 D 由于各球之间距离远大于小球的直径 ,小球带电时可视为点电 荷。 由库仑定律 7、 F=k 知两点电荷间距离不变时 ,相互间静电力大小与 122由于三小球相同 ,则两球接触时平分总 电荷量 ,故有 q ,解得 n=6, 222 完全相同的两个金属球带电荷量大小分别为 若 电荷 ,则两球接触后电荷量平分 ,若 则两球接触后电荷量 先中和后平分。 据此可得本题中电荷分配情况如下图所示。 1图所示 ,半径相同的两个金属球 A、 相隔一定 距离 ,两球之间相互吸引力的大小是 F。 今让第三个半径相同的不带电的 金属小球先后与 A、 时 ,A、 力的大小是 ( ) A. B. C. D. 8q、 第三个不带电的 球接触后 ,A、 C 两球带电荷量平分 ,每个球带电荷量为 ,当再把 球接触 8、后 ,两球 的电荷先中和再平分 ,每个球带电荷量为。 由库仑定律 F=k 知 ,当 移开 A、 = , 22 A 根据题意 :A、 说明它们必带异种电荷 ,设 A、 B 考点二 库仑定律的平衡问题 =k ,其适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力。 库仑定律与平衡问题联系比较密切 ,因此关于静电力的平衡问题是高考的热点内容 ,题型多以选择题为主。 对于这部分内容 ,需要注意以下几点 :一是明确库仑定律的适用条件 ;二是知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律 ;三是进行受力分析 ,灵活应用平衡条件。 (1)条件 :两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零 ,或每个点电荷受到 的两个库仑 9、力必须大小相等 ,方向相反。 (2)规律 : “三点共线” 三个点电荷分布在同一条直线上 ; “两同夹异” 正负电荷相互间隔 ; “两大夹小” 中间电荷的电荷量最小 ; “近小远大” 中间电荷靠近电荷量较小的电荷。 典例 2 (2015云南第一次统考 ,21)(多选 )如图所示 ,质量和电荷量均相同的 两个小球 A、 N、 两杆固定在一起 ,且与 力 A、 此时 A、 1。 现缓慢推动 当 点时 ,水平推力大小为 、 2, 则 ( ) 答案 受力分析 ,持力和库仑力 作用下处于平衡状态 ,如图所示 ,到 向夹角在减小 ,由三力平移后的矢量三角形可知 ,库仑力减小 ,由库仑定律 可知 ,两带电小球 10、之间距离增大 ,再分析 库仑力减小 ,且与 水平方向夹角增大 ,而推力大小等于库仑力的水平分力 ,故推力减小 ,确。 解决此类问题的思路 :选取研究对象 ,受力分析 ,利用平衡条件或牛顿 运动定律列方程求解。 但需注意库仑力的特点 ,特别是在动态平衡问题、 变速运动问题中 ,带电体间距离发生变化时 ,库仑力也要发生变化 ,要分析 力与运动的相互影响。 2 (2015浙江理综 ,20,6分 )(多选 )如图所示 ,用两根长度相同的绝缘细线 把一个质量为 0.1 悬挂到水平板的 M、 =0 的正电荷。 两线夹角为 120,两线上的拉力大小分别为 2。 下方 0.3 ,力加速度取 g=10 m/电力常量 k=09 N2,A、 点电荷 ),则 ( ) 1= 水平右移 ,使 M、 A、 此时两线上的拉力大小 N, 移到无穷远处 ,两线上的拉力大小 2= 答案 球 在三个力作用下平衡 ,故有 :AB=k ,联立两式解得 :,根据牛顿第三定律可判断 出 球 如图 (甲 )所示。 22 ) 由对称性可知 2,在竖直方向上有 : 2F1 0=20=得 2=,可见 当 、 乙 )所示 , (乙 ) 由几何关系可知 0.6 m,k =。 将 A 和 由上述两个方向上分力的合力为零可得 :,N,故 A、 对 力平衡条件可求得 2=,故 22 考点三。