XX届高考物理轮基础知识静电场复*教案

发布于:2021-09-23 04:38:56

XX 届高考物理轮基础知识静电场复*教案 第六章静电场 第 1 课时 电荷库仑定律 基础知识归纳 两种电荷及使物体带电的方法 自然界中只存在正电荷和负电荷两种,使物体带电的方 法有 本质是 摩擦起电 、 接触起电 . 、 感应起电 .起电的 电子的得失与转移 电荷守恒定律 电荷不会凭空 一个物体 转移 产生 ,也不会凭空 消失 ,只能从 转移 到另一个物体,或从物体的一部分 不变 . 到另一部分,即电荷的总量保持 元电荷:一个电子或一个质子所带的电荷量用 e 表示, e=1.6×10-19c. 点电荷:不计带电体的 形状和大小 ,可把其看做一 点,是一种理想化的物理模型. 库仑定律 真空中两个点电荷之间相互作用的力,跟它们的电荷量 的乘积成 正比 ,跟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. 即. 。 友 文 位 各 谢 更 即 立 们 我 正 指 望 希 处 之 足 不 载 下 览 浏 的 你 迎 欢 , 料 资 品 精 新 最 重点难点突破 一、带电体的电荷分布与什么有关 处于静电*衡状态的带电导体电荷只能分布在外表面 上,而导体外表面上的电荷分布又与表面的形状有关,因此 两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷. 二、应用库仑定律解题时应注意的几点 适用条件:真空、点电荷;两静止点电荷之间或静止点 电荷与运动点电荷之间. 真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力,满 足牛顿第三定律. 对于两个带电导体间库仑力大小的比较,要考虑带电体 上电荷的重新分布. 库仑力是长程力,当 r→0 时,带电体不能看成点电荷, 故不能得出 F→∞的结论. 微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力, 研究微观带电粒子之间的相互作用力时,可忽略万有引力. 应用库仑定律进行计算时,先将电荷量的绝对值代入计 算,然后根据电性来判断方向. 三、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题 库仑力可以和其他力*衡,也可以和其他力一起使带电 体产生加速度.因此这类问题的实质仍是力学问题,要按照 处理力学问题的基本思路来解题,只不过我们多了一种新的 。 友 文 位 各 谢 更 即 立 们 我 正 指 望 希 处 之 足 不 载 下 览 浏 的 你 迎 欢 , 料 资 品 精 新 最 性质的力而已 . 由于带电体之间的库仑力是一对相互作用 力,满足牛顿第三定律,因此对于孤立的带电系统在内部各 带电体相互作用的过程中,一般可考虑用动量守恒或动能与 电势能之和守恒来处理. 典例精析 理解:电荷的代数和的含义 【例 1】真空中两个静止的点电荷相距 10c,它们之间 的相互作用力大小为 9×10-4N,当它们结合在一起时,形 成一个带电荷量为 3×10-8c 的点电荷,原来两个点电荷所 带电荷量各为多少? 某同学求解如下: 根据电荷守恒定律:q1+q2=3×10-8c=a① 根据库仑定律: q1q2=F?r2/=9×10-4×2/c2=1×10-15c2=b 以 q2=b/q1 代入①式得 q21-aq1+b=0,解得 q1=12=12c 根号中的数值小于 0,经检查,运算无误.试指出求解过 程中的问题并给出正确的解答. 【解析】题中仅给出相互作用力的大小,不能确定两个 点电荷的电性,所以可能带同种电荷,也可能带异种电荷, 该同学只按同种电荷计算,无解,说明两个点电荷可能带异 种电荷,应再解:由 q1-q2=3×10-8c=a,q1q2=1×10 。 友 文 位 各 谢 更 即 立 们 我 正 指 望 希 处 之 足 不 载 下 览 浏 的 你 迎 欢 , 料 资 品 精 新 最 -15c2=b 得 q21-aq1-b=0 由此解得 q1=5×10-8c,q2=2×10-8c 【思维提升】在应用库仑定律,通过库仑力求电荷量时, 只能求出两个电荷量的乘积,若要再分别求两个电荷量,必 须考虑到由于带电性的相同和不同会出现的多解. 应用电荷守恒定律时,要理解“电荷的代数和”的含义, 列方程时要注意电荷量的正、负号. 【拓展 1】如图 A、B 是两个完全相同的带电金属球,它 们所带的电荷量分别为+4q 和+6q, 放在光滑绝缘的水*面 上,若金属球 A、B 分别在、N 两点以相等的动能相向运动, 经时间 t0 两球刚好发生接触,然后两球又分别向相反方向 运动,设 A、B 返回、N 两点所经历的时间分别为 t1、t2, 则 A.t1>t2B.t1t0 【解析】两球所带电荷量虽然不同,但其相互作用力总 是等大反向,故 A、B 两球靠*时速度大小相等,又两球具 有相同的质量、相同的初动能,由此可知两球初速度大小相 同,所以相同时间内两球的位移大小一定相同,必然在连线 中点相遇,又同时返回出发点.由动量观点看,系统动量守 恒,两球的速度始终等值反向,也可得出结论:两球必将同 时返回各自的出发点,相撞后因电荷量均分使得库仑力变 。 友 文 位 各 谢 更 即 立 们 我 正 指 望 希 处 之 足 不 载 下 览 浏 的 你 迎 欢 , 料 资 品 精 新 最 大,返回时加速度变大,因而运动时间将变小,所以再次返 回时 t1=t2q.每一个电荷受其他两个电荷的电场作用力的 合力均为零,则 A.丙的位置一定在甲和乙的连线的延长线上,且距乙较 * B.丙一定带正电荷 c.丙所带的电荷量 q′一定大于 q D.丙所带的电荷量一定小于 Q 【解析】由两力*衡的条件可知丙一定在甲、乙连线上. 因甲所带电荷量大于乙,丙受力*衡,F 甲丙=F 乙丙即, =>1,丙应距乙*些.如果丙在甲、乙之间则丙不能*衡, 所以丙应在甲、乙连线的延长线上,A 对.如果丙带负电荷, 则乙不能*衡,所以丙一定带正电荷,B 对. 对甲作受力分析有 F 丙甲=F 乙甲, , q′q=>1, q′>q. 所以丙所带的电荷量 q′一定大于 q,c 对.无法判断丙所带 的电荷量与 Q 的大小关系,D 错. 【答案】ABc 【思维提升】要综合运用受力

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