2020高考物理大一輪復(fù)習(xí)新課改省份專(zhuān)用講義第八章第42課時(shí)電荷守恒定律和庫(kù)侖定律雙基落實(shí)課含答案

1、第八章靜電場(chǎng)知識(shí)內(nèi)容1.物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒2.靜電的應(yīng)用與防護(hù)3.點(diǎn)電荷、庫(kù)侖定律4.靜電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)5.電場(chǎng)線、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差6.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系7.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8.示波管9.常見(jiàn)電容器、電容器的電容10.實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象學(xué)科素養(yǎng)物理觀念物理觀念物理觀念物理觀念物理觀念科學(xué)思維科學(xué)思維物理觀念物理觀念科學(xué)探究素養(yǎng)水平水平2水平1水平3水平3水平3水平3水平4水平2水平3水平3第42課時(shí)電荷守恒定律和庫(kù)侖定律(雙基落實(shí)課)點(diǎn)點(diǎn)通(一)電荷、電荷守恒定律1電荷(1)三種起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電。(2)兩種電荷：自然

2、界中只存在兩種電荷正電荷和負(fù)電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2對(duì)元電荷的理解(1)元電荷是自然界中最小的電荷量，用e表示，通常取e1.61019C，任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。(2)元電荷等于電子所帶的電荷量，也等于質(zhì)子所帶的電荷量，但元電荷沒(méi)有正負(fù)之分。(3)元電荷不是點(diǎn)電荷，電子、質(zhì)子等微粒也不是元電荷。3電荷守恒定律電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)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。4電荷均分原理(1)適用于完全相同的導(dǎo)體球。(2)兩導(dǎo)體球接觸一下再分開(kāi)，如果兩導(dǎo)體球帶同種電荷，總電荷量直接平分；如果兩導(dǎo)體

3、球帶異種電荷，則先中和再平分。小題練通1(魯科教材原題)下列現(xiàn)象中，不屬于摩擦起電的有()A將被毛皮摩擦過(guò)的塑料棒靠近碎紙屑，紙屑被吸起B(yǎng)在干燥的天氣中脫毛線衣時(shí)，會(huì)聽(tīng)到輕微的噼啪聲C用干燥的毛刷刷毛料衣服時(shí)，毛刷上吸附有許多細(xì)微的臟物D把鋼針沿著磁鐵摩擦幾次，鋼針就能吸引鐵屑解析：選DA、B、C三個(gè)選項(xiàng)為摩擦起電，D選項(xiàng)為磁化現(xiàn)象，故D正確。2(多選)把兩個(gè)相同的金屬小球接觸一下再分開(kāi)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則這兩個(gè)金屬小球原來(lái)的帶電情況可能是()A兩球原來(lái)帶有等量異種電荷B兩球原來(lái)帶有同種電荷C兩球原來(lái)帶有不等量異種電荷D兩球中原來(lái)只有一個(gè)帶電解析：選BCD接觸后再分開(kāi)，兩球相互

4、排斥，說(shuō)明分開(kāi)后兩球帶同種電荷，兩球原來(lái)可能帶同種電荷、不等量的異種電荷或只有一個(gè)帶電，故B、C、D正確。3(魯科教材原題)將一物體跟一帶正電的驗(yàn)電器的金屬球接觸時(shí)，驗(yàn)電器的金屬箔先合攏然后又張開(kāi)，從這一現(xiàn)象可知，接觸金屬球以前，物體()A帶正電荷C不帶電荷B帶負(fù)電荷D都有可能解析：選B驗(yàn)電器的金屬箔先合攏后張開(kāi)，說(shuō)明接觸驗(yàn)電器金屬球的物體和驗(yàn)電器金屬球所帶電荷的種類(lèi)不同，即物體帶負(fù)電荷。金屬箔先合攏是因?yàn)檎姾膳c負(fù)電荷先中和；后又張開(kāi)是因?yàn)槲矬w上剩余的負(fù)電荷有一部分傳導(dǎo)給了驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的金屬箔因帶同種電荷而張開(kāi)，故B正確。融會(huì)貫通物體帶電現(xiàn)象都是電子轉(zhuǎn)移造成的，解答此類(lèi)問(wèn)題一定要依據(jù)電荷守

5、恒定律，既不能憑空創(chuàng)生電荷，也不能任意消滅電荷。點(diǎn)點(diǎn)通(二)庫(kù)侖定律1庫(kù)侖定律的內(nèi)容和公式(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。qq1(2)公式：Fkr22。式中k9.0109Nm2/C2，稱(chēng)為靜電力常量。2庫(kù)侖定律的適用條件(1)適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。(2)帶電體看成點(diǎn)電荷的條件：帶電體自身的大小比它們之間的距離小得多。即使是兩個(gè)比較大的帶電體，只要它們之間的距離足夠大，也可以視為點(diǎn)電荷。小題練通1(教科教材原題)真空中有兩點(diǎn)電荷Q1、Q2相距r，若將Q2的電荷量增加為原來(lái)的3倍，并將兩點(diǎn)

6、電荷間的距離減為原來(lái)的一半，則在前后兩種情況下，兩電荷之間的作用力之比為()A116C121B112D61Q3Q21r2QQ1解析：選B根據(jù)庫(kù)侖定律，F(xiàn)1kr22，F(xiàn)2k1，解得F1F2112，B正確。22.(滬科教材原題)有兩個(gè)半徑為r的金屬球如圖放置，兩球表面間距等量的異種電荷Q，兩球間庫(kù)侖力的大小為F，那么()離為r。今使兩球帶上AFkBFkCFk，B正確。Q23r23(教科教材原題)如圖所示，兩條不等長(zhǎng)的細(xì)線一端拴在同一點(diǎn)，另種電荷的小球，電荷量分別是q1、q2，質(zhì)量分別為m1、m2，當(dāng)兩小球處于止，且，則造成、不相等的原因是()一端分別拴兩個(gè)帶同同一水平面時(shí)恰好靜Am1m2Cq1m2

7、Dq1q2解析：選A庫(kù)侖力作用符合牛頓第三定律，即兩小球所帶電荷量不相等時(shí)，相互作用的庫(kù)侖力大小相等，因此不是電荷量不相等造成的。根據(jù)受力平衡條件及，可得m1m2，故A正確。4.在探究?jī)呻姾砷g相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一荷的間距和電荷量有關(guān)。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動(dòng)同學(xué)猜想可能與兩電的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點(diǎn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠(yuǎn)處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨距離的_而增大，隨

8、電荷量的_而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是_(選填“累積法”“等效替代法”“控制變量法”或“演繹法”)。解析：對(duì)B球進(jìn)行受力分析，受重力、庫(kù)侖力和懸線的拉力，懸線與豎直方向間的夾角增大時(shí)，說(shuō)明庫(kù)侖力增大。電荷量不變時(shí)，兩球距離減小，懸線偏角增大，庫(kù)侖力增大；距離不變時(shí)，電荷量增大，懸線偏角增大，庫(kù)侖力增大。在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是控制變量法。答案：減小增大控制變量法融會(huì)貫通(1)電荷量和電荷之間的距離都是決定庫(kù)侖力大小的因素。(2)均勻帶電的絕緣球可以視為點(diǎn)電荷，而距離較近的帶電金屬球不能視為點(diǎn)電荷，因?yàn)榻饘偾蛳嗷タ拷鼤r(shí)表面所帶電荷要重新分布。(3)庫(kù)侖力和其他力一樣，也符合牛頓第三定律

9、，也可以和其他力達(dá)到平衡。1三個(gè)點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題(1)平衡條件：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)平衡規(guī)律2庫(kù)侖力和其他力的平衡問(wèn)題庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題，可以是只有庫(kù)侖力，也可以結(jié)合其他力，但其本質(zhì)都是平衡問(wèn)題。解題的關(guān)鍵是進(jìn)行受力分析并列出平衡方程。3“三步”處理庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題庫(kù)侖力作用下電荷的平衡問(wèn)題與力學(xué)中物體的平衡問(wèn)題處理方式相同，也就是將力進(jìn)行合成與分解。課堂綜合訓(xùn)練1.(2018全國(guó)卷)如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離3cm，ca4cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)的

10、比值的絕對(duì)值為k，則()b分別為ab5cm，bc小球a、所帶電荷量Ba、b的電荷異號(hào)，kAa、b的電荷同號(hào)，k169169Da、b的電荷異號(hào)，k64Ca、b的電荷同號(hào)，k642727qaac364，D解析：選D由于小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的qqca、b的電荷異號(hào)，根據(jù)庫(kù)侖定律，a對(duì)c的庫(kù)侖力為Fak0ac2，b對(duì)qqFFck0bc2，設(shè)合力向左，如圖所示，根據(jù)相似三角形，得acbc，解得k正確。連線，根據(jù)受力分析知，c的庫(kù)侖力為Fbqbbc327(2多選)如圖所示，a、b、c三球分別用三根絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O，Ob4x11Bx24x11Dx24x1x14l0 x22l0 x12l0 x22x2l0 x12因?yàn)閘0 x2l0 x1，所以14，故C正確。1kq2kq24k解析：選C由題意知，漏電前、后兩球最終均受力平衡，于是有k0 x1，0 x2，則，xx2q108C。4.(滬科教材原題)兩個(gè)質(zhì)量都為3.0104kg的導(dǎo)體球，分別被兩根同一點(diǎn)上。讓它們帶上等量同種電荷后，兩球互相排斥，至如圖所示位置(1)試求兩球間靜電力的大小和導(dǎo)體球所帶的電量。(2)如果讓其中一個(gè)小球的電