（江蘇專版）2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第24講 電荷及其守恒定律庫侖定律講義

1、（江蘇專版）2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第24講 電荷及其守恒定律庫侖定律講義第24講電荷及其守恒定律庫侖定律考情剖析考查內(nèi)容考綱要求考查年份考查詳情能力要求點(diǎn)電荷庫侖定律電荷電荷守恒定律15年T2選擇，考查靜電現(xiàn)象理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題弱項(xiàng)清單1.對(duì)于庫侖定律只適用于點(diǎn)電荷的條件把握不牢；2.庫侖定律作用下物體的平衡與加速，受力分析時(shí)庫侖力的分析不到位.知識(shí)整合一、電荷電荷守恒定律1自然界中的兩種電荷：_和_2電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消失，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)移的過程中電荷的_3使物體帶電的方式有三種：a._；b._；c_物體帶

2、電的實(shí)質(zhì)是：_4靜電現(xiàn)象：各種物質(zhì)的原子核對(duì)核外電子的束縛能力不同，因而物質(zhì)得失電子的本領(lǐng)也不同，這就造成了摩擦起電等各種帶電現(xiàn)象二、點(diǎn)電荷庫侖定律1點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是理想化模型，在帶電體的尺寸比它到其他帶電體的距離_，以致帶電體的形狀和電荷在它上面的分布對(duì)要研究的問題已經(jīng)無關(guān)緊要時(shí)，帶電體可以視為點(diǎn)電荷；帶電體能否看成點(diǎn)電荷具有相對(duì)性，點(diǎn)電荷與力學(xué)中的_類似2庫侖定律(1)庫侖定律：_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表達(dá)式：_，式中k_，叫靜電力常量(2)庫侖力的適用條件：_，_(3)用庫侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不必將

3、符號(hào)代入，只需判斷力的性質(zhì)即可方法技巧考點(diǎn)1接觸起電兩個(gè)導(dǎo)體接觸時(shí)電荷的分配原則：兩個(gè)形狀、大小相同的導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶相同電荷；若兩導(dǎo)體形狀、大小相同原來帶異種電荷，則電荷先中和，余下的電荷再平分【典型例題1】(多選)兩個(gè)完全相同的小金屬球，它們的帶電荷量之比為51(皆可視為點(diǎn)電荷)，它們在相距一定距離時(shí)相互作用力為F1，如果讓它們接觸后再放回各自原來的位置上，此時(shí)相互作用力變?yōu)镕2，則F1F2可能為()A52B54C56D59考點(diǎn)2庫侖定律的理解1庫侖定律的表達(dá)式為Fk，其適用條件是真空中兩靜止的點(diǎn)電荷對(duì)于兩帶電小球之間的庫侖力，公式中的r不一定指球心之距，當(dāng)兩小球之間的距離相對(duì)于

4、直徑較小時(shí)，若是同種電荷，由于電荷相互排斥，r大于球心之距；若是異種電荷，由于電荷相互吸引，r小于球心之距2在用庫侖定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，無論是正電荷還是負(fù)電荷，均代入電荷量的絕對(duì)值計(jì)算庫侖力的大小3兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的庫侖力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反考點(diǎn)3靜電現(xiàn)象1生活中常見的靜電現(xiàn)象(1)電視熒光屏靜電：熒光屏因電子撞擊而積累大量的靜電(2)梳頭產(chǎn)生靜電：因頭發(fā)與梳子摩擦而產(chǎn)生靜電(3)脫毛衣產(chǎn)生靜電放電：因衣服間的摩擦產(chǎn)生靜電而放電，常聽到“噼啪”的聲音，在黑暗中并可看見微弱的火光(4)摸門把、金屬物有觸電現(xiàn)象：在干燥地區(qū)，人在地毯上行走與地毯摩擦，身上積累大量靜電，觸及金屬物

5、體后放電2靜電現(xiàn)象的應(yīng)用于防止(1)應(yīng)用：靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電噴漆(2)防止：靜電產(chǎn)生的火花能引起火災(zāi)，如油罐、紡織廠、危險(xiǎn)制品等地方都必須避免靜電【典型例題2】靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國早在西漢末年已有對(duì)靜電現(xiàn)象的記載春秋緯考異郵中有玳瑁吸衣若只說，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是()A梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引C小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生電流D從干燥的地毯走過，手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺【學(xué)習(xí)建議】平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，要關(guān)注實(shí)際生活，關(guān)注我國古代重要的科技成果，要從生活現(xiàn)象中理解物理知識(shí)，用物理知識(shí)解釋生活中的問題考點(diǎn)4帶電體的平衡與運(yùn)

6、動(dòng)1三個(gè)自由點(diǎn)電荷的共線平衡規(guī)律“兩同夾異”正負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小”中間電荷的電荷量最小；“近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷2庫侖力作用下物體的平衡與運(yùn)動(dòng)【典型例題3】如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電Q，B帶電9Q.現(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0.4m處B正，B的左邊0.2m處C負(fù)，A的左邊0.2m處D負(fù)，A的右邊0.2m處【典型例題4】(多選)如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別位于豎直墻面和水平地面上，且處于同一豎直平面內(nèi)若用圖示

7、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向左推動(dòng)少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，與原來相比()A推力F將增大B豎直墻面對(duì)小球A的彈力增大C地面對(duì)小球B的彈力一定不變D兩個(gè)小球之間的距離增大1.如圖所示，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面上已知A與B間、B與C間和C與A間的距離均為L，A球帶電荷量QAq，B球帶電荷量QBq.若在小球C上加一方向水平向右、大小未知的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相對(duì)靜止求：(1)C球所帶電荷量QC；(2)外力F的大小2.帶電小球的質(zhì)量為m，當(dāng)勻強(qiáng)電場方向水平向右時(shí)，小球恰能靜止在光滑圓槽形軌道的A點(diǎn)，圖中30，如圖所示

8、，當(dāng)將電場方向轉(zhuǎn)為豎直向下時(shí)(保持勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小不變)，求小球從A點(diǎn)起滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力當(dāng)堂檢測1.(多選)如圖所示，兩個(gè)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，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為l，為球半徑r的3倍若使它們帶上等量電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達(dá)式可能正確的是()第1題圖AF引G，F(xiàn)庫kBF引G，F(xiàn)庫>kCF引G，F(xiàn)庫kDF引G，F(xiàn)庫<k2下列措施中，不屬防止靜電危害的是()A油罐車后有一條拖在地面上的鐵鏈條B小汽車上有一根露在外面的小天線C在印染廠中保持適當(dāng)?shù)臐穸?/p>

9、D在地毯中夾雜0.050.07mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維3兩個(gè)帶正電的小球，放在光滑的水平絕緣板上，它們相距一定距離若同時(shí)釋放兩球，它們的加速度之比將()A保持不變B先增大后減小C增大D減小4如圖所示，A、B兩小球帶等量同號(hào)電荷，A固定在豎直放置的L10cm長的絕緣支柱上，B受A的斥力作用靜止于光滑的絕緣斜面上與A等高處，斜面傾角為30，B的質(zhì)量為m10103kg.求：(1)B球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?2)B球帶的電荷量大小(g取10m/s2，靜電力常量k9.0109Nm2/C2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)第4題圖5如圖所示，空中有三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C.A和B所帶電荷量為Q，C所帶電荷量為Q，AB連線水平長

10、度為L，C圍繞A、B連線中心O在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O、C之間的距離為，不計(jì)重力，靜電力常量為k.求：(1)電荷C做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；(2)電荷C運(yùn)動(dòng)的角速度第5題圖第一章電場第24講電荷及其守恒定律庫侖定律知識(shí)整合基礎(chǔ)自測一、1.正電荷負(fù)電荷2.總量保持不變3.摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電得失電子二、1.小得多質(zhì)點(diǎn)2.(1)真空Fk90109Nm2/C2(2)真空點(diǎn)電荷方法技巧典型例題1BD【解析】兩小球的電性存在兩種可能：同種電荷、異種電荷；兩小球接觸后等分原來的總電量，若為異種電荷，則要先中和再等分典型例題2C典型例題3C【解析】要使三個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小

11、”的原則，所以選項(xiàng)C正確.典型例題4CD【解析】對(duì)A球受力分析，受到三個(gè)力，重力、彈力、庫侖力，B小球向左緩慢拉動(dòng)一小段距離后，庫侖力與豎直方向的夾角變小，A的重力不變，墻壁的彈力方向不變，根據(jù)平行四邊形定則，庫侖力變小，墻壁的彈力變小，根據(jù)庫侖定律得公式可知：電荷量不變，庫侖力變小，距離變大，對(duì)整體而言，墻壁對(duì)球的彈力等于拉力，所以拉力變小，所以兩小球間距離將增大，推力F將減小變式訓(xùn)練1(1)2q負(fù)電(2)3k【解析】因?yàn)锳、B、C三球保持相對(duì)靜止，故有相同的狀態(tài)，對(duì)它們整體進(jìn)行研究，由牛頓第二定律有：F3ma，對(duì)A分析，如圖所示，可知C的電性應(yīng)與A和B相異，即C帶負(fù)電，則有：kcos30m

12、aksin30k聯(lián)立上述三個(gè)方程式求得：QC2q，即C球帶2q的負(fù)電荷，F(xiàn)3k.變式訓(xùn)練22(1)mg方向豎直向下【解析】設(shè)小球帶電量為q，電場強(qiáng)度大小為E，當(dāng)場強(qiáng)方向向右時(shí)，小球在A點(diǎn)受力如圖由平衡條件得：qEmg/tan30mg.當(dāng)場強(qiáng)方向豎直向下時(shí)，電場力的方向變?yōu)樨Q直向下，小球從A到B的過程中，重力、電場力都做正功由動(dòng)能定理得：(mgqE)R(1sin30)mv20v設(shè)小球到B點(diǎn)時(shí)受到的支持力為FN.則：FN(mgqE)m代入數(shù)據(jù)解得：FN2(1)mg由牛頓第三定律知，小球?qū)壍赖膲毫N2(1)mg，方向豎直向下當(dāng)堂檢測1BD【解析】萬有引力不僅適用于質(zhì)點(diǎn)也適用于質(zhì)量分布均勻的球體，

13、庫侖定律只對(duì)點(diǎn)電荷適用，若兩者帶同種電荷，由于排斥使得電荷的距離大于l，D正確；若兩者帶異種電荷，由于吸引使得電荷的距離小于l，B正確；2B【解析】油罐車后裝一條拖在地面上的鐵鏈條，可以及時(shí)導(dǎo)走油罐車上產(chǎn)生(摩擦等原因)的靜電荷，避免電荷越積越多，從而產(chǎn)生高壓放電，使油罐車起火爆炸，所以選項(xiàng)A正確；在地毯中夾雜導(dǎo)電纖維，同樣是為了導(dǎo)走摩擦產(chǎn)生的靜電荷，而保持印染廠空氣適當(dāng)濕度，是為了使靜電荷及時(shí)散失，避免干擾印染的質(zhì)量，所以選項(xiàng)C、D正確；而在小汽車外露出一根小天線，是為了接收電磁波(收音機(jī)等)，如果小天線不露在汽車外，車內(nèi)處于被金屬包圍的環(huán)境中，良好地被靜電屏蔽了，無法收到無線電信號(hào)，因此，選項(xiàng)B錯(cuò)3A4(1)0.2N(2)5.8107C【解析】(1)令B球?qū)π泵娴闹С至镕N，帶的電荷量Q，A、B相距r.對(duì)B球受力分析如圖所示第4題圖FNcosmg，得FN0.20N.據(jù)牛頓第三定律得B球?qū)π泵娴膲毫N0.20N.(