2019-2020年高二物理暑期輔導(dǎo)班 課題十二 電荷及其守恒定律 庫侖定律教學(xué)案（無答案）【學(xué)習(xí)目標】1. 了解摩擦起電和感應(yīng)起電；知道元電荷的概念；理解電荷守恒定律.2. 理解庫侖定律；知道靜電力常量；會用庫侖定律進行有關(guān)的計算.3. 了解點電荷的概念【幾個概念】三種帶電方式：三種使物體帶電的方法任務(wù)：經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實驗過程，知道三種使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電本質(zhì)。（1）摩擦起電1摩擦起電：用 使物體帶電叫摩擦起電。2摩擦起電的微觀解釋原子的核式結(jié)構(gòu)任何物體都是由原子構(gòu)成的，而原子由帶正電的 和帶負電的 所組成，電子繞著原子核運動。摩擦起電的原因：在通常情況下，原子核帶的正電荷數(shù)跟核外電子帶的負電荷數(shù) ，原子不顯電性，所以整個物體是中性的，由原子組成的物體也呈中性。但不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，當兩個物體相互摩擦?xí)r，原子核束縛電子的本領(lǐng)弱的物體，容易失去電子，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上，失去電子而帶正電，原子核束縛電子的本領(lǐng)強的，容易得到電子，而帶負電。用絲綢摩擦過的玻璃棒 電子，帶 電；絲綢 電子，帶 電。用毛皮摩擦過的橡膠棒 電子，帶 電；毛皮 電子，帶 電。摩擦起電的實質(zhì)： 。摩擦起電的結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了 。（2）感應(yīng)起電1觀察演示：（參見課本圖111）：把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B?？梢钥吹紸，B上的金屬箔 了，表示A，B都帶上了 。如果先把C移走，A和B上的金屬箔 如果先把A和B分開，然后移開C，可以看到A和B金屬箔仍 ，說明A和B仍帶有電荷；如果再讓A和B接觸，A和B上的金屬箔 ，他們就不再帶電這說明A和B分開后所帶的是 電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生 。2靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。3感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電。4靜電感應(yīng)的原因本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時，由于 ，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來，因此導(dǎo)體A和B帶上了 。感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。（3）接觸帶電1用 方法也可以使物體帶電。（4）三種使物體帶電的方法的共同規(guī)律通過對三種起電方式本質(zhì)的分析，它們的共同規(guī)律是什么？答：電荷守恒定律：點電荷：元電荷：3元電荷：電子或質(zhì)子所帶的電荷量，用e表示，e = 。所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。比荷：比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/kg。庫侖定律：【方法探究】【例1】關(guān)于點電荷的概念，下列說法中正確的是（ ）A. 當兩個帶電體的形狀對它們之間相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看成點電荷B. 只有體積很小的帶電體才可以看成點電荷C. 體積很大的帶電體一定不能看成點電荷D. 對于任何帶電體，總可以把它看成電荷全部集中在球心的點電荷【例2】關(guān)于庫侖定律的公式，下列說法中正確的是：（ ）A當真空中的兩個點電荷間的距離r時，它們之間的靜電力F0B當真空中的兩個點電荷間的距離r0時，它們之間的靜電力FC當兩個點電荷之間的距離r時，庫侖定律的公式就不適用了D當兩個點電荷之間的距離r0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了【同步練習(xí)】兩個相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為13，相距為r時相互作用的庫侖力的大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小為：A. B. C. D.【例3】如圖所示，在真空中有兩個固定的點電荷A、B相距為l,電荷量分別為+4Q和-Q.（1） 將另一個點電荷C放在哪個位置，可以使它在庫侖力作用下保持靜止？（2） 若在A、B兩處的點電荷都不固定，現(xiàn)在要求這三個點電荷都能保持靜止，那么引入的這個點電荷應(yīng)是正電荷還是負電荷？電荷量是多大？【同步練習(xí)】如圖所示,三個點電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2的距離的2倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電量之比q1：q2：q3為多少？例4如圖示，一光滑絕緣導(dǎo)軌，與水平方向成45角，兩個質(zhì)量均為m、電荷量均為Q的帶同種電荷的小球從等高處由靜止沿導(dǎo)軌下滑(導(dǎo)軌足夠長)求：(1)兩個小球間距離為何值時，兩球速度達到最大值？(2)以后小球做何種形式的運動？【同步練習(xí)】如圖示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m，電荷量均為Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點)，它們之間的距離為r，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為.求：(1)A受到的靜摩擦力；(2)如果將A的電荷量增至4Q，則兩物體將開始運動當它們的加速度第一次為零時，A、B同時運動了多遠的距離？【基礎(chǔ)回扣】1. 自然界中只存在 電荷和 電荷，同種電荷互相 ，異種電荷互相 .2. 使物體帶電的方法有三種： 、 、 ，其本質(zhì)都是電荷的 .3. 電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造，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)移過程中電荷的總量 .4. 元電荷： 迄今為止，科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)的 電荷量就是電子所帶的電荷量，即元電荷電荷量e= .實驗指出，所有帶電體的電荷量都是電荷量e的 倍，電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家 測得的.5. 電子的比荷： 電子的 與電子的 之比.6. 庫侖定律： 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成 ，與它們距離的二次方成 ，作用力的方向在它們的連線上，公式為 ，國際單位制中，靜電力常量k= .庫侖定律的適用條件是 ?！拘Чu估】1關(guān)于庫侖定律，下列說法正確的是()A庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積很小的球體B根據(jù)Fk，當兩電荷的距離趨近于零時，靜電力將趨向無窮大C若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力D庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方反比定律2.帶電微粒所帶的電荷量的值不可能的是下列的：（ ）A.2.410-19C B.6.410-19C C.1.610-19C D.410-17C3.如圖所示，兩根細線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B，上下兩根細線中的拉力分別為FA、FB，現(xiàn)在使A、B帶同種電荷，此時，上下細繩受力分別為F/A、F/B，則A.F/AFA、F/B>FB； B.F/AFA、F/B< FB；C.F/A< FA、F/B> FB； D.F/A> FA、F/B> FB；BA4.如圖兩根絲線懸掛在同一點的帶電小球受靜電斥力而互相分開，兩球懸線和豎直方向的夾角分別為和，且，這是因為： （ ）A.B球帶的電量比A球多B.A球受到的靜電斥力比B球大C.A球的質(zhì)量比B球小D.以上說法均有可能5.有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A球帶電量為7Q，B球帶電量為-Q，C球不帶電。把A、B固定起來，然后讓C球反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球。試問：最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮俊纠Щ蠓此肌?