高二選修3-1電荷守恒、庫(kù)侖定律講義word版本

1、精品文檔一、教學(xué)目標(biāo)1、知道摩擦起點(diǎn)、接觸起電、靜電感應(yīng)這三種起電方式2、知道電荷守恒定律，能用原子結(jié)構(gòu)好電荷守恒的知識(shí)來(lái)分析摩擦起電和感應(yīng)起電等靜電現(xiàn)象3、知道元電荷的含義4、知道點(diǎn)電荷的概念5、知道庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá)式，會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算二、重難點(diǎn)1、電荷守恒定律2、感應(yīng)起電的過(guò)程3、庫(kù)侖定律4、庫(kù)侖定律與力學(xué)綜合問(wèn)題三、知識(shí)點(diǎn)梳理1、起電的三種方式自然界中只有兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷.規(guī)定用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷為正電荷，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷為負(fù)電荷.(1)摩擦起電定義 :當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是原來(lái)電

2、中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體則帶正電.如玻璃棒與絲綢摩擦?xí)r，玻璃棒容易失去電子而帶正電;硬橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r，硬橡膠棒容易得到電子而帶負(fù)電 .起電本質(zhì) :摩擦起電時(shí)，電荷并沒(méi)有憑空產(chǎn)生，其本質(zhì)是發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，所以?xún)蓚€(gè)相互摩擦的物體一定是同時(shí)帶上性質(zhì)不同的電荷，且電荷量相等.(2)感應(yīng)起電靜電感應(yīng) :當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)靠近或遠(yuǎn)離帶電體， 使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng).感應(yīng)起電 :利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程.起電本質(zhì) :導(dǎo)體中自由電荷在帶電體作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移.精品文檔

3、精品文檔(3)接觸起電定義 :一個(gè)物體帶電時(shí)，電荷之間會(huì)相互排斥，如果接觸另一個(gè)導(dǎo)體，電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上使這個(gè)導(dǎo)體也帶電，這種方式稱(chēng)為接觸起電.如驗(yàn)電器和帶電體接觸時(shí)，正是因?yàn)榻佑|起電，帶里的一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，使驗(yàn)電器的指針張開(kāi) .起電本質(zhì) :接觸起電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移.電荷量分配 :接觸帶電時(shí)，兩個(gè)物體最終的電荷量分配很復(fù)雜，大多靠實(shí)驗(yàn)才能確定，但有一種情況能確定電荷量分配，即兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球相互接觸后，總電荷量平均分配 .例如：用帶電荷量分別為Q1、Q2 的完全相同的兩個(gè)金屬球接觸，若兩球帶同種電荷，則每個(gè)小球所帶的電荷量均為總電荷量的一半，即 QQ1Q2 ，電性與兩球原來(lái)

4、所帶電2荷的電性相同; 若兩球帶異種電荷，接觸后先中和，再將剩余的電荷量平均分配，即QQ1 Q2 ，且與接觸前帶電荷量大的球的電性相同 .22、電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不能消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變.這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律 .(2)電荷守恒定律的另一種表述:一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變 .【說(shuō)明】這個(gè)由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的定律是自然界重要的基本規(guī)律之一， 它既適用于靜電荷， 也適用于流動(dòng)電荷 ;不僅在宏觀領(lǐng)域中成立，而且在微觀領(lǐng)域中同樣成立 .電荷守恒定律和能量守恒定律一樣， 是

5、自然界中最基本的守恒定律之一， 任何帶電現(xiàn)象都不能違背電荷守恒定律 .物體帶電過(guò)程的實(shí)質(zhì)是物體中正、 負(fù)電荷的分離和轉(zhuǎn)移的過(guò)程， 而電荷的中和現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是正、負(fù)電荷的結(jié)合過(guò)程，但在分離、轉(zhuǎn)移、結(jié)合等過(guò)程中電荷的總量保持不變。電荷的中和與凈電荷精品文檔精品文檔將帶有等量異種電荷的物體相接觸，它們所帶正、 負(fù)電荷的代數(shù)和為零， 表現(xiàn)為對(duì)外的電效應(yīng)相互抵消，就如不帶電一樣.這時(shí)，它們呈電中性，這種現(xiàn)象叫做電中和.即電中和是正、負(fù)電荷相互抵消，使得凈電荷減少或?yàn)榱愕默F(xiàn)象，但正、負(fù)電荷本身依然存在，并不是正、負(fù)電荷的消失 .正、負(fù)電荷都是物質(zhì)，是既不能被消滅，也不能被創(chuàng)造出來(lái)的，所以電荷守恒是物質(zhì)守恒的

6、體現(xiàn)，我們通常講一個(gè)物體帶多少電，實(shí)質(zhì)上指的是帶多少“凈”電荷，只是習(xí)慣上將 “凈”字省略掉。正、負(fù)電子對(duì)湮沒(méi)與電荷守恒定律不矛盾因?yàn)檫@種情況下帶電粒子總是成對(duì)湮沒(méi)和產(chǎn)生的，兩種電荷數(shù)目相等、 正負(fù)相反，而光子或中子都是中性的，本身不帶電，所以電荷的代數(shù)和不變.3、元電荷（1）電荷量電荷的多少叫電荷量，常用符號(hào)Q 或 q 表示，其國(guó)際單位是庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱(chēng)庫(kù)，用符號(hào)C 表示 .（2）元電荷電子所帶的電荷量是最小電荷量，人們把這個(gè)最小電荷量叫做元電荷.所有帶電體的電荷量或者等于e 或者是 e 的整數(shù)倍 e1.610-19 C 。（3）比荷帶電體的帶電荷量q 與其質(zhì)量 m 之比叫做比荷 .比荷一般是針對(duì)

7、電子等微觀粒子而言的.電子的比荷e1.610-19 C1.7611m e9.110- 31Kg10 C / Kg【說(shuō)明】 電 荷有 正、 負(fù)之 分， 則 電荷 量 就 有正 、負(fù) 值之 別， 如 q3.5 10- 15 C 、q-3.5 10-15 C元電荷只是一個(gè)電荷量單位，不是指某電荷，沒(méi)有正、負(fù)，也不是物質(zhì);電子、質(zhì)子是實(shí)實(shí)在在的粒子，不是元電荷，雖然其帶電荷量為一個(gè)元電荷.元電荷是自然界中最小的電荷量，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量，因?yàn)槿魏螏щ婓w的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.精品文檔精品文檔4、電荷間的相互作用規(guī)律及應(yīng)用(1)電荷間有相互作用力，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引 .兩電

8、荷間的相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上 .(2）發(fā)生相互作用時(shí)未必都帶電，要注意帶電體不管是帶正電荷還是帶負(fù)電荷，都有吸引輕小物體的性質(zhì) .無(wú)論輕小物體是導(dǎo)體還是絕緣體，帶電體對(duì)其中的自由電子都有吸引力或排斥力 .如果輕小物體是電介質(zhì) (即絕緣體 )，由于電介質(zhì)里的每個(gè)分子都是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成的， 并且正、負(fù)電荷結(jié)合得比較緊密， 處于束縛狀態(tài)， 幾乎沒(méi)有自由電荷 .在帶電體的作用下，電介質(zhì)的表面會(huì)出現(xiàn)束縛電荷的現(xiàn)象，叫做電介質(zhì)的極化.由于電介質(zhì)極化， 使其在靠近帶電體的一端出現(xiàn)與帶電體異種的電荷， 遠(yuǎn)的一端出現(xiàn)與帶電體同種的電荷， 如圖 1-1-1 所示 .這

9、種帶電體對(duì)異種電荷的吸引力大于對(duì)同種電荷的排斥力，從而可以吸引輕小物體 .（3）檢驗(yàn)物體是否帶電的方法：用待測(cè)物體去接近輕小物體，看它是否能吸引輕小物體.讓待測(cè)物體接觸驗(yàn)電器上的金屬球， 根據(jù)金屬箔片是否張開(kāi)來(lái)判斷待測(cè)物體是否帶電.5、感應(yīng)起電的過(guò)程與操作步驟（1）操作步驟 I使帶電體 C(假設(shè)帶正電 )靠近相互接觸的兩導(dǎo)體A 、B，A 為近端，如圖 1-1-2 所示 .保持 C 不動(dòng)，用絕緣工具分開(kāi)A、 B.移走 C，則 A 帶負(fù)電， B 帶正電 .（2）操作步驟 II感應(yīng)起電也可按下面的步驟進(jìn)行，如圖1-1-3 所示 .將一個(gè)帶電體 A 靠近導(dǎo)體球 B.精品文檔精品文檔用手接觸一下導(dǎo)體球B

10、(相當(dāng)于將 B 球接地 )，再將手拿開(kāi) .移去帶電體 A，則這時(shí) B 帶上了和帶電體A 異種的電荷 .【注意】 感應(yīng)起電應(yīng)在干燥的環(huán)境中進(jìn)行，且操作步驟應(yīng)正確.如在操作步驟I 中若先移走 C 再分開(kāi) A 、 B，則 A 、 B 不帶電 .這是因?yàn)?A,B 感應(yīng)出來(lái)的異種電荷會(huì)立即全部中和。靠近帶電體的導(dǎo)體端與帶電體帶異種電荷.遠(yuǎn)離帶電體的導(dǎo)體端與帶電體帶同種電荷.6、物體三種起電方式的比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果原因由于毛皮的原子核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱，在摩擦過(guò)程中由于摩擦力摩擦起點(diǎn)毛皮摩擦橡膠棒做功使毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，橡膠棒得到電子帶負(fù)電，毛皮失去電子帶正電帶電體接觸驗(yàn)電器時(shí)，帶電體的部分

11、接觸起電帶電體接觸驗(yàn)電器電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上，使驗(yàn)電器帶電當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器時(shí)，由于電荷間的相互吸引或排斥，使驗(yàn)電器兩端帶感應(yīng)起電帶電體靠近驗(yàn)電器上等量異種電荷，靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷【注意】(1）物體的起電方式有三種:摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電.從物體起電的各種方式不難看出，它們都不是創(chuàng)造了電荷， 只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分，這三種起電方式的本質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷總量保持不變.精品文檔精品文檔(2)感應(yīng)起電只適用于導(dǎo)體，摩擦起電只適用于絕緣體.因?yàn)楦袘?yīng)起電的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的正負(fù)電荷在帶電體的作用下發(fā)生了分離，只有導(dǎo)

12、體中的電子才能自由移動(dòng)，而絕緣體上的電子不能自由地移動(dòng)，所以導(dǎo)體能夠發(fā)生感應(yīng)起電，而絕緣體不能.(3)接觸起電過(guò)程中電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律分別帶正、負(fù)電荷的物體接觸時(shí)， 電子從帶負(fù)電荷的物體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的物體上 . 帶正電荷的物體與不帶電的中性物體接觸時(shí)， 電子由中性物體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的物體上 .帶負(fù)電荷的物體與不帶電的中性物體接觸時(shí)，電子由帶負(fù)電荷的物體轉(zhuǎn)移到中性物體上 .(4)感應(yīng)起電的判斷方法當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)， 產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷 .凡是遇到接地問(wèn)題時(shí)，該導(dǎo)體與地球可視為一個(gè)導(dǎo)體， 而且該導(dǎo)體可視為近端物體，帶異種電荷，地球就成為

13、遠(yuǎn)端導(dǎo)體，帶同種電荷 .7、元電荷(1)元電荷 e 又稱(chēng) “基本電荷量 ”，是最早由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的自然界存在的最小電荷量， 是電荷量的單位 (1.610-19 C ，C 作為一個(gè)電荷量單位 )，是物理學(xué)的基本常數(shù)之一。不能說(shuō)元電荷就是電子的電荷量或一個(gè)電子，在研究電子、原子核及其他基本粒子時(shí)，為了方便，常用元電荷作為電荷量的單位.電荷量不能連續(xù)變化， 電子和質(zhì)子的電荷量均為e，所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是 e 的整數(shù)倍 .(2)1964 年提出了夸克模型，夸克模型的提出是物理學(xué)發(fā)展中的一個(gè)重大突破，它指出元電荷 e 不再是電荷的最小單元，即存在分?jǐn)?shù)電荷.科學(xué)家們還未捕捉到

14、自由的夸克， 夸克不能以自由的狀態(tài)單個(gè)出現(xiàn)， 這種性質(zhì)稱(chēng)為夸克的 “禁閉”，能否解放被禁閉的夸克，是物理學(xué)發(fā)展面臨的一個(gè)重大課題 .這也說(shuō)明科學(xué)正是由于一個(gè)個(gè)的突破，才得到進(jìn)一步發(fā)展的 .精品文檔精品文檔(3)電荷守恒定律是自然界主要的基本規(guī)律之一，雖然近代物理學(xué)中夸克理論的出現(xiàn)打破了元電荷 e 的界限，但是電荷守恒仍是我們解題的重要思路.8、點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷的概念 物理學(xué)上把本身的線度比相互之間的距離小得多的帶電體叫點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，它是一個(gè)沒(méi)有形狀和大小而只帶有電荷的物體.當(dāng)一個(gè)帶電體本身的線度比所研究的問(wèn)題中涉及的距離小很多時(shí)， 該帶電體的形狀對(duì)所討論的問(wèn)題沒(méi)有影響或其影響可以忽

15、略， 該帶電體就可以看作一個(gè)帶電的點(diǎn)， 即點(diǎn)電荷 . 9、庫(kù)侖定律（1）內(nèi)容真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力， 與它們的電荷量的乘積成正比， 與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上 .這一規(guī)律叫做庫(kù)侖定律 .電荷間的這種相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力。（2）公式庫(kù)侖力 (靜電力 )的大?。?F k Q1Q2 ，其中靜電力常量 k=9.0 109NM 2/C2 , k 的大小r2是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的 .（3）方向 在兩點(diǎn)電荷的連線上，同種電荷相斥，異種電荷相吸。（4）適用條件：真空中的點(diǎn)電荷。在干燥的空氣中，庫(kù)侖定律也近似適用。在理解庫(kù)侖定律時(shí)，有人根據(jù)公式設(shè)想當(dāng)r 0.時(shí)得出

16、F的結(jié)論 .從數(shù)學(xué)角度分析是正確的，但從物理角度分析，這一結(jié)論是錯(cuò)誤的.錯(cuò)誤的原因是：當(dāng) r 0時(shí)兩電荷已失去了作為點(diǎn)電荷的前提條件，何況實(shí)際電荷都有一定大小，根本不會(huì)出現(xiàn)r=O 的情況 .也就是 r 0時(shí)，不能再利用庫(kù)侖定律計(jì)算兩電荷間的相互作用力 . 當(dāng)兩點(diǎn)電荷均靜止或只發(fā)生一個(gè)電荷的運(yùn)動(dòng)時(shí)， 庫(kù)侖定律適用 ;當(dāng)兩點(diǎn)電荷均運(yùn)動(dòng)時(shí)，庫(kù)侖定律不適用 .若在電介質(zhì)(電介質(zhì)為絕緣體如空氣、煤油等)中，兩點(diǎn)電荷的作用力F kQ1Q2 , 為電介質(zhì)的介電常數(shù) .r 2精品文檔精品文檔（5）庫(kù)侖力也叫靜電力，是 “性質(zhì)力 ”不是 “效果力 ”，它與重力、彈力、摩擦力一樣具有自己的特性，同樣遵循牛頓第三定

17、律， 不要認(rèn)為電荷量大的對(duì)電荷量小的電荷作用力大.在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，與其他力一樣，受力分析時(shí)不能漏掉.10、檢驗(yàn)電荷(1)電荷 q0 的電荷量要足夠小，使得它的引人不引起場(chǎng)源電荷分布發(fā)生改變而影響原有電場(chǎng)，這樣測(cè)得的場(chǎng)性質(zhì)才是原來(lái)存在的場(chǎng)性質(zhì).（2）點(diǎn)電荷與檢驗(yàn)電荷這兩個(gè)概念有同、有異.相同的是它們幾何線度必須足夠小，小到在我們研究范圍內(nèi)可以忽略;不同的是點(diǎn)電荷并不要求電荷量一定要充分小，而檢驗(yàn)電荷的電荷量一定要充分小;點(diǎn)電荷可以是正的亦可以是負(fù)的，而檢驗(yàn)電荷一般是正的.（3）從概念上來(lái)看，點(diǎn)電荷與檢驗(yàn) .電荷這兩個(gè)概念是從屬關(guān)系.因?yàn)闄z驗(yàn)電荷的外延被點(diǎn)電荷的外延全部包含，所以點(diǎn)電荷不一定是檢驗(yàn)電

18、荷，但檢驗(yàn)電荷一定是點(diǎn)電荷.11、庫(kù)侖力的求解與應(yīng)用庫(kù)侖力也稱(chēng)為靜電力，它具有力的共性.它與學(xué)過(guò)的重力、彈力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性質(zhì)， 它是矢量，合成分解時(shí)遵循平行四邊形定則，與其他的力平衡， 使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度.（1）求庫(kù)侖力的大小和方向 確定研究對(duì)象 q1 或 q2 畫(huà)出 q1 或 q2 連線的示意圖標(biāo)明距離r. 根據(jù)庫(kù)侖定律列方程。 根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸確定方向.(2)靜電力疊加原理對(duì)于兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷， 其中每一個(gè)點(diǎn)電荷所受的總的靜電力，等于其他點(diǎn)電荷分別單獨(dú)存在時(shí)對(duì)該點(diǎn)電荷的作用力的矢量和，這個(gè)結(jié)論叫做靜電力疊加原理.(3)利用 “對(duì)稱(chēng)性 ”求解庫(kù)侖力F

19、k Q1Q2 的 r 是指兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離，對(duì)于不能視為點(diǎn)電荷的問(wèn)題，可根據(jù)r2帶電體的對(duì)稱(chēng)性，由微元法、割補(bǔ)法等，運(yùn)用等效的思想去處理，化非點(diǎn)電荷為點(diǎn)電荷。精品文檔精品文檔12、三個(gè)自由的點(diǎn)電荷受到庫(kù)侖力的平衡規(guī)律三個(gè)自由的點(diǎn)電荷只受庫(kù)侖力作用下平衡， 則三個(gè)電荷一定在一條直線上， 同種電荷放兩邊，異種電荷放中間，且靠近電荷量小的一邊 .13、庫(kù)侖定律與力學(xué)綜合問(wèn)題庫(kù)侖定律給出了兩個(gè)點(diǎn)電荷間作用力的大小和方向， 明確了庫(kù)侖力是不同于重力、 彈力和摩擦力的另一種性質(zhì)的力 .但它同樣遵循力的合成與分解的平行四邊形法則，產(chǎn)生的效果同樣服從牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律 .因此，對(duì)于庫(kù)侖定律與力學(xué)綜合問(wèn)題

20、的分析，只要把庫(kù)侖力當(dāng)作一個(gè)服從庫(kù)侖定律的普通力來(lái)對(duì)待就可以了， 其分析的思路與方法完全是力學(xué)的思路與方法 .這就是 :電學(xué)問(wèn)題，力學(xué)方法 . 四、典型例題【例 1】絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球 a， a 的表面鍍有鋁膜，在 a 的旁邊有一絕緣金屬球 b，開(kāi)始時(shí) a、b 都不帶電，如圖 1-1-5 所示，現(xiàn)使 b 帶電，則(B).A. b 將吸引 a，吸住后不放開(kāi)B. b 先吸引 a，接觸后又把 a 排斥開(kāi)C. a、b 之間不發(fā)生相互作用D. b 立即把 a 排斥開(kāi)【解析】 b 球帶電后，使 a 產(chǎn)生靜電感應(yīng)，感應(yīng)的結(jié)果是 a 靠近 b 的一側(cè)出現(xiàn)與 b 異種的感應(yīng)電荷，遠(yuǎn)離 b 的一側(cè)

21、出現(xiàn)與 b 同種的感應(yīng)電荷 .雖然 a 上的感應(yīng)電荷等量異號(hào)，但因?yàn)楫惙N電荷離 b 更近，所以 b 對(duì) a 的電場(chǎng)力為引力 .當(dāng) b 吸引 a 使兩者接觸后，由于接觸帶電， b,a 又帶上同種電荷，有斤力作用，因而又把 a 排斥開(kāi)，所以 B 項(xiàng)正確 .【例 2】如圖 1-1-6 所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A 、B 兩端各貼有一對(duì)金箔 .當(dāng)枕形導(dǎo)體的A 端靠近一帶電導(dǎo)體C 時(shí) (BCD)A. A 端金箔張開(kāi)， B 端金箔閉合B.用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A 端金箔仍張開(kāi)， B 端金箔閉合C.用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C 都移走，兩對(duì)金箔均張開(kāi)D.選項(xiàng) A 中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，選項(xiàng)C 中兩對(duì)金箔帶同

22、種電荷精品文檔精品文檔【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，帶正電荷的導(dǎo)體C 放在枕形導(dǎo)體附近，在A 端出現(xiàn)了負(fù)電荷，在 B 端出現(xiàn)了正電荷，這樣的帶電并不是導(dǎo)體中有新的電荷，只是電荷的重新分布.金箔上帶電相斥而張開(kāi) .選項(xiàng) A 錯(cuò)誤 .用手摸枕形導(dǎo)體后， B 端不是最遠(yuǎn)端了，人是導(dǎo)體，人的腳部連接的地球是最遠(yuǎn)端，這樣 B 端不再有電荷，金箔閉合.選項(xiàng) B 正確 .用手觸摸枕形導(dǎo)體時(shí)，只有 A 端帶負(fù)電荷，將手和 C 移走后，不再有靜電感應(yīng)， A 端所帶負(fù)電荷便分布在枕形導(dǎo)體上， A 、B 端均帶有負(fù)電荷，兩對(duì)金箔均張開(kāi) .選項(xiàng) C 正確.從以上分析可看出，選項(xiàng)D 也正確.【例 3】 如圖 1-1-8 所

23、示，將帶有負(fù)電的絕緣棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開(kāi)始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣，下列方法中能使兩球都帶電的是( ACD ).A.先把兩球分開(kāi)，再移走棒B.先移走棒，再把兩球分開(kāi)C.使棒與甲球瞬時(shí)接觸，再移走棒D.先使乙球瞬時(shí)接地，再移走棒【解析】本題考查了感應(yīng)起電方式，關(guān)鍵是掌握如何才會(huì)帶電.由于靜電感應(yīng)，甲球感應(yīng)出正電荷，乙球感應(yīng)出負(fù)電荷，把兩球分開(kāi)后，它們帶上了等量異種電荷，所以A 正確;若先將棒移走，則兩球不會(huì)有靜電感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生，所以不會(huì)帶上電荷，B 錯(cuò)誤 ;使棒與甲球接觸，則兩球會(huì)因接觸而帶上負(fù)電荷，所以 C 正確 ;若使乙球瞬時(shí)接地， 則大地為遠(yuǎn)端，甲球?yàn)榻?，由于感?yīng)帶正電，再將

24、棒移走，由于甲、乙是接觸的，所以甲球上的電荷會(huì)重新分布在甲、乙兩球上，結(jié)果是兩球都帶上了正電荷，所以D 正確.【例 4】 如圖 1-1-9 所示的是一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一個(gè)金屬球A 靠近驗(yàn)電器上的金屬小球 B 時(shí)，驗(yàn)電器中金屬箔片的張角減小，則(AC)A.金屬球 A 可能不帶電B.金屬球 A 一定帶正電C.金屬球 A 可能帶負(fù)電D.金屬球 A 一定帶負(fù)電【解析】驗(yàn)電器上的金屬箔片和金屬球都帶有正電荷，金屬精品文檔精品文檔箔片之所以張開(kāi)，是由于箔片上的正電荷互相排斤造成的.當(dāng)驗(yàn)電器金屬箔片的張角減小時(shí)，說(shuō)明箔片上的正電荷一定比原來(lái)減少了，由于金屬球A 只是靠近驗(yàn)電器而沒(méi)有與驗(yàn)電器上的金屬球 B

25、 發(fā)生接觸，要考慮感應(yīng)起電的影響.當(dāng)金屬球 A 靠近時(shí)，驗(yàn)電器的金屬球 B、金屬桿包括金屬箔片整體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，金屬球A 離金屬球 B 較近，而離金屬箔片較遠(yuǎn) .如果金屬球 A 帶正電，驗(yàn)電器上的正電荷一定向遠(yuǎn)處移動(dòng)，則金屬箔片上的電荷量不會(huì)減少，所以選項(xiàng)B 是錯(cuò)誤的 .如果金屬球 A 帶負(fù)電，驗(yàn)電器上的正電荷會(huì)由于引力作用向近端移動(dòng)，造成金屬箔片上的電荷量減少，所以選項(xiàng)C 是正確的 .如果金屬球 A不帶電，由于受到金屬球B 上正電荷的影響，金屬球A 上靠近 B 的部分也會(huì)由于靜電力的作用出現(xiàn)負(fù)電荷，而這些負(fù)電荷反過(guò)來(lái)會(huì)使得驗(yàn)電器上的正電荷向金屬球B 移動(dòng)，效果與金屬球 A 帶負(fù)電荷一樣 .

26、所以選項(xiàng) A 也是正確的，選項(xiàng) D 是錯(cuò)誤的 .【例 5】?jī)蓚€(gè)半徑為 R 的帶電金屬球所帶電荷量分別為q1 和 q2 ，當(dāng)兩球心相距 3R時(shí)，兩者間的靜電力大小為 (D).q1q2q1q2C、q1q2D、無(wú)法判斷A 、FkB、Fkk22F2（）3R3R3R五、課堂練習(xí)1、有一個(gè)質(zhì)量很小的小球A ，用絕緣細(xì)線懸掛著，當(dāng)用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒B 靠近它時(shí)，看到它們互相吸引，接觸后又互相排斥，則下列說(shuō)法正確的是( B).A.接觸前， A 、B 一定帶異種電荷B.接觸前， A 、 B 可能帶異種電荷C.接觸前， A 球一定不帶任何凈電荷D.接觸后， A 球一定帶負(fù)電荷【解析】任何帶電體都可吸引輕小物體

27、，而不能認(rèn)為只有異種電荷才存在吸引力，所以 A可能不帶電，也可能帶正電荷，接觸后，A 可能帶負(fù)電荷，也可能帶正電荷.2、如圖 1-2-5 所示，真空中有一直徑為 R 的帶電圓盤(pán)，圓心為 O，圓盤(pán)外有 A 、B 兩點(diǎn)，其連線過(guò)圓心 O 點(diǎn)且與盤(pán)面垂直，若 OA=AB=R ，有一電荷在 A 點(diǎn)受帶電圓盤(pán)的力為 F，則它在 B 點(diǎn)時(shí)的受力為 ( D ).A 、 F/4B、4FC、F/2D、以上答案都不對(duì)精品文檔精品文檔3、如圖 1-2-12 所示，質(zhì)量均為m 的三個(gè)帶電小球A 、 B、C 放置在光滑絕緣的水平直槽上，A 與 B 間和 B 與 C 間的距離均為 L ，A 球帶電量為 QA8q ， 球帶

28、電量為QBq ，B若小球 C 上加一水平向右的恒力F，恰好使 A 、B、 C 三小球保持相對(duì)靜止，求 :(1)外力 F 的大小 ;（2）C 球所帶電量 QC ;（3）歷時(shí) t，恒力 F 對(duì)系統(tǒng)共做了多少功。【解析】（1）、（2）因?yàn)?A、 B、 C 三球保持相時(shí)靜止，故有相同的狀態(tài)，時(shí)它們整體進(jìn)行研究，由牛頓第二定律，有F=3ma對(duì) A 球分析，可知C 球電性應(yīng)與QC QA- kQA QBmaA 球和 B 球相異，則有： k2L2（2L）對(duì) B 球分析，有kQCQB- kQAQBmaL2L2解得： QC16qF72kq2L2（3）F 對(duì)系統(tǒng)做功W=Fx位移x1 at22解得W864k 2 q4

29、 t 2mL4六、課后作業(yè)1、某一驗(yàn)電器金屬小球和金屬箔均帶負(fù)電，金屬箔處于張開(kāi)狀態(tài).現(xiàn)用絕緣柄將帶有少量負(fù)電荷的硬橡膠棒向驗(yàn)電器的金屬小球稍許靠近，則驗(yàn)電器金屬箔() A.張角稍許增大B.張角稍許減小C.硬橡膠棒的稍許靠近，致使小球上的電子向金屬箔移動(dòng)D.硬橡膠棒的稍許靠近，致使金屬箔上的質(zhì)子向金屬小球移動(dòng)2.下列關(guān)于元電荷的說(shuō)法中正確的是().精品文檔精品文檔A.元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C.元電荷的值通常取 1.610-19 CD.電荷量 e 的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的3.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開(kāi).

30、圖 1-1-11 中各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是().4、如圖 1-1-12 所示，掛在絕緣細(xì)線下的輕質(zhì)帶電小球，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離，則 ().A.甲圖中兩球一定帶異種電荷B.乙圖中兩球一定帶同種電荷C.甲圖中兩球至少有一個(gè)帶電D.乙圖中兩球至少有一個(gè)帶電5、下列說(shuō)法中正確的是 ().A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體C. 根據(jù)Fk q1q2 可知，當(dāng) r 0時(shí)， Fr2D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的6、真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷， 相距為 r，相互作用力為 F.若使它們的電荷量都增大到原來(lái)的2倍，要使它們之間的作用力仍為F，其間距應(yīng)為 ().A 、rB、2 rC、2rD、2 r2精品文檔精品文檔7、兩個(gè)半徑為r 的金屬球如圖 -2-16 所示放置 .若兩球帶有等量異種電荷