滬教版(上海)物理高二第一學期(試用版)-第八章-B-電荷守恒定律-庫侖定律-課件-

電荷守恒定律庫侖定律一:電荷守恒定律1、內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個物體轉(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，電荷的總量保持不變。2、事實依據(jù)：☆摩擦起電→☆接觸起電→☆感應(yīng)起電→電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體（得失電子）；電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分（電子轉(zhuǎn)移）；電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體（得失電子）.元電荷：指與電子（或質(zhì)子）電荷量絕對值相等的電荷，其值e=

，所有帶電體的電荷量都是元電荷的

。1.6×10-19C整數(shù)倍一:電荷守恒定律1、內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個物體轉(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，電荷的總量保持不變。2、事實依據(jù)：☆摩擦起電→☆接觸起電→☆感應(yīng)起電→電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體（得失電子）；電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體（得失電子）.+A-B+C-D++++++++--------++++++++--------例題：使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器（）B若接觸呢？一:電荷守恒定律1、內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個物體轉(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，電荷的總量保持不變。2、事實依據(jù)：☆摩擦起電→☆接觸起電→☆感應(yīng)起電→電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體（得失電子）；電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分（電子轉(zhuǎn)移）；電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體（得失電子）.例題：兩完全相同的小球a、b，帶電量分別是1×10-8C和3×10-8C，則在a、b接觸以后再分開，帶電量各為多少？變式：若qa=-1×10-8C，qb=3×10-8C？二:庫侖定律1、內(nèi)容：在真空中，兩個靜止的點電荷的相互作用力，跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、表達式：F=kQ1Q2/r2其中k=9.0×109Nm2/C23、適用條件：①真空中②兩點電荷

若是異種電荷呢？

若是L是其半徑的30倍呢？

在各種情況下，它們的萬有引力？例題：兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定在絕緣支座上，兩球心間的距離L為半徑的3倍。若使它們帶上等量的同種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么a、b間的庫侖力F（）A、F=kQ2/L2B、F>kQ2/L2

C、F<kQ2/L2D、無法確定..abL二:庫侖定律1、內(nèi)容：在真空中，兩個靜止的點電荷的相互作用力，跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、表達式：F=kQ1Q2/r2其中k=9.0×109Nm2/C23、適用條件：①真空中②兩點電荷例題：兩個分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為質(zhì)點），固定在相距r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2，則兩球間庫侖力大小為（）A、F/12B、3F/12C、4F/3D、12F變式：兩個相同的金屬小球（均可視為質(zhì)點）A、B帶電量大小相等，固定在相距r的兩處，它們間庫侖力的大小為F?，F(xiàn)用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C，先后與A、B兩小球接觸后移開，則A、B兩球間庫侖力大小可能為？吸引力？排斥力？二:庫侖定律1、內(nèi)容：在真空中，兩個靜止的點電荷的相互作用力，跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、表達式：F=kQ1Q2/r2其中k=9.0×109Nm2/C23、適用條件：①真空中②兩點電荷例題：如圖所示，半徑為R的絕緣細圓環(huán)均勻帶電，帶電量是+Q，半徑為R，在圓環(huán)中心放一帶電量為+q的點電荷，求點電荷q受到的庫侖力多大？+qR若圓環(huán)上有一個寬度為L的缺口呢（L遠小于R）？若此為均勻的金屬球殼，被挖去的是一半徑為r的小圓孔，則q受到的庫侖力大小與方向如何？三、庫侖定律的綜合應(yīng)用例題：用兩根絕緣細線掛著兩個質(zhì)量相同的不帶電的小球A和B，此時，上、下細線受到的力分別為FA、FB，如果使A帶正電，B帶負電，上、下細線受力分別為FA、FB，則（）A、FA<FAB、FB>FBC、FA=FAD、FB<FBAB例題：如圖所示，豎直墻面與與水平地面均光滑絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且共處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B稍向左推過一些，兩球重新平衡時的受力情況與原來相比（）A、推力F將增大B、墻面對小球A的彈力減小C、地面對小球B的彈力減小D、兩球之間的距離增大ABF三、庫侖定律的綜合應(yīng)用例題：如圖，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q（q>0）的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧連接。當3個小球處在靜止狀態(tài)時，每根彈簧的長度均為L。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為多少？k0k0qqqLL三、庫侖定律的綜合應(yīng)用kq2/4L2kq2/L2k0x例題：兩個帶同種電荷的小球，質(zhì)量和帶電量分別為m1、q1和m2、q2,用兩段絕緣細線懸掛在天花板上的o點，當平衡時連線水平，且與豎直方向的夾角分別為和，且<，則下列說法正確的是（）A、若q1>q2，則m1>m2B、若q1>q2，則m1<m2C、因<，所以m1<m2D、因<，所以m1<m2q1q2三、庫侖定律的綜合應(yīng)用三、庫侖定律的綜合應(yīng)用例題：兩個點電荷，它們帶有同種性質(zhì)的電荷，所帶電荷量之比為2:5，質(zhì)量之比為1:2，置于真空中，相距L，同時釋放后，它們的加速度之比為

，經(jīng)過t秒后，它們的速度之比為

，它們的動能之比為

？例題：如圖，豎直平面內(nèi)有一圓形光滑細管，細管截面半徑遠小于半徑R，在中心處固定一帶電量為+Q的點電荷。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電小球在圓形絕緣細管中作圓周運動，當小球運動到最高點時恰好對細管無作用力，當小球運動到最低點時對管壁的作用力多大？++QR+q三、庫侖定律的綜合應(yīng)用例題分析例題１：兩個半徑相同的金屬小球甲和乙，所帶電荷量之比為1：2，相距r時相互作用力為F.若把甲移近驗電器，金屬鉑片張開一定角度，再把乙移近驗電器，金屬鉑片張角先減小至00后又張開.移走驗電器，把甲、乙放回原位置后用一個完全相同的不帶電的金屬球先與乙接觸，再與甲接觸后也移走，這時甲、乙兩球的作用力變?yōu)椋住⒁铱煽醋鳇c電荷）（）Ａ、1.125FB、0C、0.1825FD、0.5F或0☆第三個球先與甲接觸，后與乙接觸，答案是什么？☆第三個球先與甲接觸，后與乙接觸，再與甲接觸……一直反復(fù)下去。最后的答案又是什么？例題分析例題2：如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使第三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放在何處？所帶電量為多少？+-AB0.4m+CFAC+CFBC+CFACFBC⑴若C帶正電：①C的位置要求：靠近電量小的A球，且在A的外側(cè)。②C的電量要求：C可以帶上任意電量。例題分析例題2：如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使第三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放在何處？所帶電量為多少？+-AB0.4m⑵若C帶負電：①C的位置要求：②C的電量要求：-CFBC-CFAC-CFACFBC靠近電量小的A球，且在A的外側(cè)。C可以帶上任意電量。例題分析例題2：如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使第三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放在何處？所帶電量為多少？+-AB0.4m縱上所述：①C的位置要求：②C的電量要求：-CFBC-CFAC-CFACFBC靠近電量小的A球，且在A的外側(cè)。C可以帶上任意電量。③C的電性要求：C可以帶正電，也可帶負電。例題分析例題2：如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使第三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放在何處？所帶電量為多少？+-AB0.4m縱上所述：①C的位置要求：②C的電量要求：-CFBC-CFAC-CFACFBC靠近電量小的A球，且在A的外側(cè)。C可以帶上任意電量。③C的電性要求：C可以帶正電，也可帶負電。例題分析例題2：如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電+9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使第三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放在何處？所帶電量為多少？++AB0.4m①C的位置要求：②C的電量要求：+CFACFBC靠近電量小的A球，且在AB之間。C可以帶上任意電量。③C的電性要求：C可以帶正電，也可帶負電。+-ABLCF1F2++ABLCF2F1小結(jié)：使第三個點電荷平衡的情景（qA﹤qB）-+ABLCF1F2--ABLCF2F1兩異外延兩同內(nèi)夾遠大近小例題分析例題3：如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放在何處？所帶電量為多少？+-AB0.4m①C的位置要求：②C的電量要求：③C的電性要求：例題分析例題4：三個電量均為Q（正電）的小球質(zhì)量均為m，放在水平光滑絕緣的桌面上，分別位于等邊三角形的三個頂點，其邊長為L，如圖所示，求：⑴在三角形的中心o點應(yīng)放置什么性質(zhì)的電荷，才能使三個帶電小球都處于靜止狀態(tài)？其電荷量是多少？⑵若中心電荷量在⑴問的基礎(chǔ)上加倍，三個帶電小球?qū)⒓铀龠\動，求其加速度。⑶若中心電荷量在⑴問基礎(chǔ)上加倍后，仍保持三個小球相對距離不變，可讓它們繞中心電荷同時旋轉(zhuǎn)，求它們旋轉(zhuǎn)的線速度。ABCo例題分析例題4：質(zhì)量相等的三個帶電小球，置于光滑絕緣的水平桌面上的一個邊長為L的正三角形的三個頂點上，如圖所示.已知a、b兩球皆帶正電荷q，現(xiàn)給c球一個恒定的拉力F，使三個球恰好在相對位置不變的情況下以相同的加速度一起做加速運動，問：⑴C球應(yīng)帶什么性質(zhì)的電，電荷量多少？⑵恒力F應(yīng)多大？ABCF例題分析例題5：如圖，質(zhì)量均為m的三個小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平直槽上，A與B間和B與C間距離均為L，A球帶電荷量為QA=8q，B球帶電荷量為QB=q，若小球C上加一水平向右的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相對靜止.求⑴外力F的大?。虎艭球所帶的電荷量。ABCF電場力的性質(zhì)一:靜電場1、電場：電荷周圍存在的一種物質(zhì)。靜止電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電場。2、電場的基本性質(zhì)：對放入的電荷有力的作用。++FF3、電荷間的相互作用：是通過電場實現(xiàn)的。怎樣描述電場的強弱（大?。┡c方向？二:電場強度1、物理意義：描述電場的

和

的物理量。強弱方向2、定義：放入電場中某點的電荷受到的電場力與它的電荷量的

。比值3、定義式：E=F/q。qF0斜率k=E實驗：把電量為q和2q…的試探電荷分別放在電場中的某一點，兩試探電荷受到的電場力之比是F和2F…++Fq4、單位：N/C或V/m。對電場中的某點：場強E與試探電荷無關(guān)。如果把試探電荷移走，此點的電場強度怎么變？二:電場強度1、物理意義：描述電場的

和

的物理量。強弱方向2、定義：放入電場中某點的電荷受到的電場力與它的電荷量的

。比值3、定義式：E=F/q。qF0斜率k=E++F4、單位：N/C或V/m。對電場中的某點：場強E與試探電荷無關(guān)。5、方向規(guī)定：與正（負）試探電荷受到的電場力同（反）向。E6、真空中點電荷的電場強度：大小：E=kQ/r2Q方向：正（負）點電荷產(chǎn)生的電場方向：背離（指向）電荷；rq三:電場線1、作用：形象描述電場中各點場強的大小和方向。+Q線的疏密：表示場強的大小。線上某點的切線方向：表示該點的電場方向。三:電場線1、作用：形象描述電場中各點場強的大小和方向。線的疏密：表示場強的大小。線上某點的切線方向：表示該點的電場方向。2、幾種常見的電場線：3、電場線的特點：①假想的，不存在，但可模擬。②起始于正電荷（來自無窮遠處），終止于無窮遠處（負電荷）.③不閉合，不相交，不相切。④線密的處電場

，線疏處電場

。強弱⑤勻強電場的電場線：一組平行線。電場線是不是電荷在電場中的運動軌跡？有無可能重合？三:電場線1、作用：形象描述電場中各點場強的大小和方向。線的疏密：表示場強的大小。線上某點的切線方向：表示該點的電場方向。2、幾種常見的電場線：3、電場線的特點：4、電荷運動軌跡與電場線重合的條件：電場線是直線速度方向與電場線平行（或v0=0）合力方向與電場線平行例題：真空中有一電場,在電場中的P點放一電量為4×10-9C的試探電荷,它受到向右的電場力2×10-5N,則P點的電場強度為

N/C，方向向

;若在P點放入帶電量為-210-9C的試探電荷變成的電場強度為

N/C，方向向

。若把試探電荷的電量減少為2×10-9C,再放在P點，在P點的電場強度大小為

N/C，方向向

。四、如何求解空間某點的電場強度5×1035×1035×1031、定義式法：E=F/q右如果把這個試探電荷取走，則P點的場強為

N/C，方向向

。右5×103右右四、如何求解空間某點的電場強度1、定義式法：E=F/qMNoP600例題：如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，o點為半圓弧的圓心，半圓弧半徑為R，∠MOP=600。現(xiàn)把一電荷量為+Q的點電荷置于M點，則o處的電場強度多大？方向如何？若再在N處放置一電荷量為-Q的點電荷，則o處的電場又如何？若把N處的點電荷移到P處，則o處的電場又如何？2、決定值法：E=kQ/r2（一切電場）（真空中的點電荷）

矢量疊加：平行四邊形定則（某一點電場來源多樣）四、如何求解空間某點的電場強度例題：如圖所示，有一水平方向的勻強電場，場強大小為9000N／C，在電場內(nèi)一水平面上作半徑為10cm的圓，圓上取A、B兩點，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圓心處放一電量為10－8C的正點電荷，則A處場強EA大小和方向如何？B處的場強大小EB和方向如何？（取靜電力常量k=9.0×109N.m2/c2）與A對稱點C的場強？.C與B對稱點D的場強？.D1、定義式法：E=F/q2、決定值法：E=kQ/r2（一切電場）（真空中的點電荷）

矢量疊加：平行四邊形定則（某一點電場來源多樣）例題：如圖所示，半徑為R的絕緣細圓環(huán)均勻帶電，帶電量是+Q，半徑為R，求圓環(huán)在中心o點的電場強度？+qR四、如何求解空間某點的電場強度1、定義式法：E=F/q2、決定值法：E=kQ/r2（一切電場）（真空中的點電荷）

矢量疊加：平行四邊形定則（某一點電場來源多樣）若圓環(huán)上有一長度為L的缺口（L很?。?？若圓環(huán)單位長度的電量為Q？若均勻球殼挖走一半徑為r的圓孔（r很?。?？四、如何求解空間某點的電場強度1、定義式法：E=F/q2、決定值法：E=kQ/r2（一切電場）（真空中的點電荷）

矢量疊加：平行四邊形定則（某一點電場來源多樣）例題：兩個固定的等量同種點電荷，用E1和E2分別表示兩點電荷產(chǎn)生的電場強度的大小，則在通過兩點電荷的直線上，E1=E2的點（）A、有三個，其中兩處合場強為零B、有三個，其中一處合場強為零C、只有二個，其中一處合場強為零D、只有一個，該處合場強為零五、兩點電荷連線的中垂線上的電場分布情況.o等量同種電荷等量同種電荷o處的場強為零A1..A2對稱點A1、A2和B1、B2的場強等大、反向.B1.B2由o沿中垂線向外的場強先增大后減小....A2A1.oB1B2在連線上最小在中垂線上最大等大、同向逐漸減小比較項目例題：如圖所示，a、b是兩個點電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點.下列哪種情況能使P點場強方向指向MN的左側(cè)（）A、Q1、Q2都是正電荷，且Q1﹤Q2B、Q1是正電荷，Q2是負電荷，且Q1﹥︱Q2︱C、Q1是負電荷，Q2是正電荷，且︱Q1︱﹤Q2D、Q1、Q2都是負電荷，且︱Q1︱﹥︱Q2︱MNPab左右Q1Q2五、兩點電荷連線的中垂線上的電場分布情況E六、分析帶電粒子在電場中的運動例題：如圖，QA=310-8C，QB=-310-8C，A、B兩球相距5cm，在水平方向外加勻強電場作用下，A、B保持靜止，懸線豎直，求所加勻強電場E的大小和方向(兩小球可看做質(zhì)點）.ABA、B連線中點的場強大小和方向？F庫QAEmgT六、分析帶電粒子在電場中的運動例題：如圖，QA=310-8C，QB=-310-8C，A、B兩球相距5cm，在水平方向外加勻強電場作用下，A、B保持靜止，懸線豎直，求所加勻強電場E的大小和方向(兩小球可看做質(zhì)點）.ABA、B連線中點的場強大小和方向？EAB六、分析帶電粒子在電場中的運動例題：如圖所示，正電荷q只在電場力作用下，由P向Q做加速運動，而且加速度越來越大，那么，可以斷定，它所在的電場是圖中的哪一個（）ABCDPQPQPQPQ六、分析帶電粒子在電場中的運動例題：如圖，勻強電場方向與水平線間夾角=300，方向斜向右上方，電場強度E，質(zhì)量為m的小球帶負電，以初速度v0開始運動，初速度方向與電場方向一致。①若小球的帶電荷量q=mg/E，為使小球能做勻速直線運動，應(yīng)對小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？②若使小球的帶電量為q=2mg/E，為使小球能做直線運動，應(yīng)對小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？v0例題分析如圖所示，AB是某個點電荷的一根電場線，在電場線上o點靜止釋放一個負電荷，它僅在電場力作用下沿電場線向B運動，下列判斷正確的是（）A、