第18講電荷守恒定律 與電場(chǎng)力的性質(zhì),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,電荷與電荷守恒定律 核心知識(shí)整合 1.物體帶電本質(zhì) 物體帶電本質(zhì)是的移動(dòng)或重新分配導(dǎo)致物體內(nèi)部正負(fù)電荷失去了平衡,帶電有三種方式:起電,起電,起電,這三種方式都與電子的移動(dòng)有關(guān)。 2.電荷守恒定律 表述1:電荷既不會(huì),也不會(huì) ,它只能從一個(gè)物體到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分到另一部分,在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持。 表述2:一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的保持不變。,電子,摩擦,接觸,感應(yīng),創(chuàng)生,消滅,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移,不變,代數(shù)和,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,3.元電荷:e= C,所有帶電體的電荷量都是元電荷的,其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同。,1.610-19,整數(shù)倍,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)一電荷元電荷 【例1】 (多選)下列說(shuō)法正確的是() A.電荷量很小的點(diǎn)電荷稱為元電荷 B.電荷量e=1.610-19 C稱為元電荷 C.元電荷也可作為電荷量的單位 D.物體所帶的電荷量只能是元電荷e的整數(shù)倍,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)二物體帶電方式 【例2】 毛皮與橡膠棒摩擦后,橡膠棒帶負(fù)電,這是因?yàn)?() A.橡膠棒上的正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上去了 B.毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上去了 C.橡膠棒丟失了 D.毛皮得到了質(zhì)子,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,【例3】 關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.這是起電的三種不同方式 B.這三種方式都創(chuàng)造了電荷 C.這三種方式的實(shí)質(zhì)是一樣的,都是電荷在轉(zhuǎn)移 D.這三種方式都遵循電荷守恒定律,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,易錯(cuò)警示摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)都電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,只是感應(yīng)起電是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分。摩擦起電是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,庫(kù)侖定律 核心知識(shí)整合 1.點(diǎn)電荷 當(dāng)帶電體的、及電荷分布對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí),這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷。能否看成點(diǎn)電荷具有相對(duì)性,點(diǎn)電荷類似力學(xué)中的。 2.庫(kù)侖定律 (1)內(nèi)容:中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的成正比,與它們的成反比,作用力的方向在 。 (2)表達(dá)式: ,式中k= Nm2/C2,叫做靜電力常量。 (3)適用條件:中的。,形狀 大小,質(zhì)點(diǎn),真空,電荷量的乘積,距離的二次方,它們的連線上,9.0109,真空,點(diǎn)電荷,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,關(guān)鍵能力提升 命題點(diǎn)一庫(kù)侖定律應(yīng)用 【例4】 如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b,其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,將它們固定于絕緣支架上,兩球心間的距離為l,為球殼外半徑r的3倍。若使它們帶上等量異種電荷,使其所帶電荷量的絕對(duì)值均為Q,那么a、b兩球之間的萬(wàn)有引力F1與庫(kù)侖力F2為(),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)二同一直線上三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡規(guī)律 【例5】 如圖所示,在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的點(diǎn)電荷A、B,A帶電+Q,B帶電-9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C,恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場(chǎng)力的作用下處于平衡狀態(tài),則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為() A.正,B的右邊0.4 m處 B.正,B的左邊0.2 m處 C.負(fù),A的左邊0.2 m處 D.負(fù),A的右邊0.2 m處,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,思路點(diǎn)撥(1)平衡的條件:每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置。 (2),考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)三庫(kù)侖定律結(jié)合共點(diǎn)力平衡 【例6】 (2018浙江11月選考)電荷量為410-6 C的小球絕緣固定在A點(diǎn),質(zhì)量為0.2 kg、電荷量為-510-6 C的小球用絕緣細(xì)線懸掛,靜止于B點(diǎn)。A、B間距離為30 cm,AB連線與豎直方向夾角為60。靜電力常量為9.0109 Nm2/C2,小球可視為點(diǎn)電荷。下列圖示正確的是(),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,方法技巧靜電場(chǎng)中帶電體平衡問(wèn)題的解題思路 1.確定研究對(duì)象:如果有幾個(gè)物體相互作用時(shí),要依據(jù)題意,適當(dāng)選取“整體法”或“隔離法”,確定研究對(duì)象。 2.受力分析:在重力、彈力、摩擦力基礎(chǔ)上,還要分析庫(kù)侖力或靜電力。 3.列平衡方程求解。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線 核心知識(shí)整合 1.對(duì)電場(chǎng)的認(rèn)識(shí) (1)電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊。 (2)電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷,電荷間的作用是通過(guò)實(shí)現(xiàn)的。 2.電場(chǎng)強(qiáng)度E (1)定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的叫作該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。 (2)定義式: 。單位:N/C或V/m。 (3)方向:電場(chǎng)強(qiáng)度E是矢量,規(guī)定在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向即為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。,物質(zhì),產(chǎn)生力的作用,電場(chǎng),比值,正電荷,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(4)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)表達(dá)式,(5)電場(chǎng)的疊加原理:如果場(chǎng)源電荷是多個(gè)點(diǎn)電荷,則電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的和。,檢驗(yàn)電荷(試探電荷),場(chǎng)源,沿電場(chǎng)線方向,任何電場(chǎng),真空中的點(diǎn)電荷(電場(chǎng)),勻強(qiáng)電場(chǎng),矢量,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,3.電場(chǎng)線 (1)電場(chǎng)線的基本性質(zhì) 電場(chǎng)線上每點(diǎn)的方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。電場(chǎng)線的反映電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱(疏弱密強(qiáng))。靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無(wú)限遠(yuǎn),止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷,它不封閉,也不在無(wú)電荷處中斷。任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交。,切線,疏密,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,(2)幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,關(guān)鍵能力提升 命題點(diǎn)一電場(chǎng)強(qiáng)度,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,易錯(cuò)警示電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷有關(guān),與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。 方法技巧,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)二電場(chǎng)疊加 【例8】 (多選)離子陷阱是一種利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。圖示為最常見(jiàn)的“四極離子陷阱”的俯視示意圖,四根平行細(xì)桿與直流電壓和疊加的射頻電壓相連,相當(dāng)于四個(gè)電極,相對(duì)的電極帶等量同種電荷,相鄰的電極帶等量異種電荷。在垂直于四根桿的平面內(nèi)四根桿的連線是一個(gè)正方形abcd,A、C是a、c連線上的兩點(diǎn),B、D是b、d連線上的兩點(diǎn),A、C、B、D到正方形中心O的距離相等。則下列判斷正確的是() A.D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 B.A、B、C、D四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等 C.A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高 D.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,思路點(diǎn)撥(1)將四個(gè)電極分為ac、bd兩兩進(jìn)行合成分析。(2)畫(huà)出連線上的電場(chǎng)方向,沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,命題點(diǎn)三電場(chǎng)線 【例9】 (2018浙江杭州西湖中學(xué)月考)如圖各電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是(),答案,解析,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,方法技巧電場(chǎng)線的三個(gè)特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā),終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷處。 (2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交。 (3)在同一幅圖中,電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密,電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏。,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(2018浙江11月選考)用國(guó)際單位制的基本單位表示電場(chǎng)強(qiáng)度的單位,下列正確的是() A.N/C B.V/m C.kgm/(Cs2) D.kgm/(As3),答案,解析,1,2,3,4,5,3.(2018浙江杭州預(yù)測(cè))某同學(xué)在研究電容式充放電實(shí)驗(yàn)時(shí)。充滿電量的平行板電容器豎直放置,同時(shí)將一個(gè)包裹有鋁箔紙的小球放入其中,發(fā)現(xiàn)小球能夠在電場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)起來(lái),你覺(jué)得小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)該是() A.被吸到一側(cè)的極板上不動(dòng) B.處于中間位置不動(dòng) C.一直在兩極板間來(lái)回撞擊 D.沿繩子方向彈回,答案,解析,1,2,3,4,5,4.(2018浙江諸暨諸暨中學(xué)期中)兩個(gè)完全相同的金屬小球,它們所帶的電荷量之比為51,當(dāng)它們相距一定距離時(shí)相互作用的斥力為F1,如果讓它們完全接觸后再放回各自原來(lái)的位置上,此時(shí)它們的相互作用力為F2,則F1F2為() A.52B.54 C.56D.59,答案,解析,1,2,3,4,5,5.如圖所示,把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里,加上電場(chǎng),頭發(fā)屑就按照電場(chǎng)強(qiáng)度的方向排列起來(lái),模擬出電場(chǎng)線的分布情況。根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是() A.電場(chǎng)線是實(shí)際存在的線 B.圖中模擬的是異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布情況 C.圖中沒(méi)有頭發(fā)屑的地方就沒(méi)有電場(chǎng) D.圖中可判斷左側(cè)接線柱一定接電源正極,答案,解析,