【教育資料】第一章第1講學習精品

1、教育資源第1講電荷庫侖定律目標定位1.了解人類對電現(xiàn)象的認識過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學方法、科學態(tài)度和科學精神.2.了解元電荷的大??；了解電荷守恒定律.3.理解庫侖定 律的含義和表達式，知道靜電力常量；了解庫侖定律的適用條件，學習用庫侖定 律解決簡單的問題.一、接引雷電下九天美國科學家富蘭克林通過著名的風箏實驗成功地將天電引入萊頓瓶，并證明閃電 是一種放電現(xiàn)象.二、電荷1 .電荷的電性及相互作用(1)兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電面小毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電苞.(2)作用：同種電荷相互科區(qū)-異種電荷相互吸引.2 .電荷的多少叫電荷量，用Q(或q)表示，在國際單位制中，電荷量的單位

2、是庫侖, 簡稱也用符號C表示.3 .摩擦起電和感應起電(1)摩擦起電：在摩擦起電過程中，失去電子的物體帶正電、得到電子的物體帶負 電(2)感應起電：把電荷移近不帶電的導體，導體中的正負電荷分開，使電荷從導體 的一部分轉(zhuǎn)修到另一部分.想一想 原來物體不帶電，通過摩擦或感應等方式使物體帶上了電，那么摩擦或 感應起電是創(chuàng)造了電荷嗎？答案 不是.因為無論哪種起電方式，都沒有創(chuàng)造出電荷，起電的本質(zhì)是電荷在導 體間或?qū)w內(nèi)部發(fā)生了轉(zhuǎn)移.三、電荷守恒1 .電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生，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、電荷的總量不變.2 .元電荷：

3、電子、質(zhì)子所帶的電荷量是最小電荷量，人們把這個最小電荷量叫做元電荷，用e表示，e=1.60xM19c.實驗表明:所有帶電物體的電荷量或者等于e,或者是 e的整數(shù)倍.想一想 一個帶電體可以帶2.5X10-19 C的電荷嗎？答案 不可以.元電荷是最小的電荷量，所有帶電物體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍.所以帶電體不可能帶2.5X 10 19 C的電荷.四、庫侖定律1 .內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力， 跟它們電荷量的乘積成正比、 跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上.2 .表達式：F = kQQ2,其中k是一個常量，叫靜電力常量，k= 9.0X 109 N m2/

4、C23 .適用條件：(1)真空中;(2)靜止的點電荷.4 .點電荷如果帶電體間的距離比它們自身線度的大小大得多，以至帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計，這樣的帶電體就可以看做點電荷.想一想 有一位同學，由庫侖定律的表達式 F = kQ詈得到：當r-0時，靜電力 F-oo.這種說法正確嗎？為什么？答案 不正確.從數(shù)學角度分析這是必然的結(jié)論， 但從物理的角度分析，這一結(jié)論 是錯誤的，具原因是：當r一0時，兩電荷已失去了點電荷的前提條件，何況實際 的電荷都有一定的大小和形狀，根本不會出現(xiàn)r=0的情況，也就是說，在r-0時不能再用庫侖定律計算兩電荷間的相互作用力.、摩擦起電與感應起電的比

5、較內(nèi)涓、摩擦起電感應起電產(chǎn)生及 條件兩不同絕緣體摩擦時導體靠近帶電體時現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷， 且電性與原帶電體”近異遠同”原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子得失導體中的自由電子受到帶正 （負）電物體吸引（排斥）而靠近 （遠離）舉例毛皮與橡膠棒摩擦后分別帶正電和負電放于電場中的導體兩端帶啟等量異種電荷實質(zhì)均為電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移曬J1如圖1 1 1所示，將一束塑料包扎帶一端打結(jié)，另一端撕成細條后，用手迅速細條，觀察到細條散開了，則產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是 （）圖111A.細條之間相互感應起電，相互排斥散開B.撕成細條后，所受重力減小，細條自

6、然松散C.撕成細條后，由于空氣浮力作用，細條散開D.由于摩擦起電，細條帶同種電荷，相互排斥散開答案 D解析 產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是由于摩擦，使細條上帶了同種電荷，由于同種電荷的相互排斥，所以細條散開，故 D正確，A、B、C錯誤.二、電荷守恒定律的理解和應用1 .“總量”：指電荷的代數(shù)和.2 .起電過程的本質(zhì)：電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是說物體所帶電荷的重新分配.Q1 Q23 .兩個完全相同的金屬球接觸后將平分電荷，即Q1'=Q2'=Q-2Q, Q1和Q2可以是同種電荷，也可以是異種電荷.場J 21 A、B兩物體均不帶電，相互摩擦后 A帶負電荷，電荷量大小為 Q,則B 的帶電情況是（）A

7、.帶正電荷，電荷量大于 QB.帶正電荷，電荷量等于 QC.帶負電荷，電荷量大于QD.帶負電荷，電荷量等于Q答案 B解析 根據(jù)電荷守恒定律可知，B應帶正電荷，電荷量的大小應等于 Q,故B正確，A、C、D錯誤.三、庫侖定律的理解和應用1 .庫侖定律的適用條件：適用于真空中靜止的點電荷.真空中的電荷若不是點電荷， 如圖所示.同種電荷時，實際距離會增大，如圖11 2(a)所示；異種電荷時，實 際距離會減小，如圖1 12(b)所示.圖1-1-22 .用公式計算庫侖力的大小時，只將電荷量的絕對值代入公式中計算出力的大小， 力的方向根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸加以判斷 .3 .如果一個點電荷同時受到另外的

8、兩個或更多的點電荷的作用力，則它實際受到 的庫侖力為各個電荷對它的庫侖力的矢量和.4 .兩個點電荷間的庫侖力遵從牛頓第三定律，不管兩帶電體帶電荷量大小如何， 它們之間的庫侖力大小總是相等的.場J 31真空中有甲、乙兩個點電荷，其相互作用力為 F.要使它們之間的相互作用 力變?yōu)?F,下列方法可行的是()A.使甲、乙電荷量都變?yōu)樵瓉淼?啦 倍B.使甲、乙電荷量都變?yōu)樵瓉淼?爰C.使甲、乙之間距離變?yōu)樵瓉淼?亞 倍D.使甲、乙之間距離變?yōu)樵瓉淼?我答案 ADQ1Q2解析 根據(jù)庫侖定律F = kQQ2分析可得，通過改變電荷量和電荷之間的距離即可改變庫侖力的大小，故 A、D項正確.針對訓練1真空中兩點電

9、荷所帶電量分別為+ 2Q和一2q,相距為2r,它們之間2QqB.k-J的靜電力是()Qq A.k,C.kQqD.k2Qqrr答案 A解析 根據(jù)F = kQ；§2可得F= k 2Q 2q2 = k當 故A正確B、C、D錯誤. r(2r) 2 r電荷及其作用1.關(guān)于電荷及相互作用，下列說法中正確的是 ()A.絲綢和玻璃棒摩擦后，玻璃棒帶正電是由于絲綢上一些正電荷轉(zhuǎn)移到玻璃棒上B.絲綢和玻璃棒摩擦后，玻璃棒帶正電是由于玻璃棒上一些正電荷轉(zhuǎn)移到絲綢上C.真空中兩個點電荷電荷量均增加為原來的 2倍，距離不變，則它們之間的作用 力變?yōu)樵瓉淼?倍D.真空中兩個點電荷間距離增為原來的 2倍，電荷量均

10、不變，則它們之間的作用 力變?yōu)樵瓉淼囊话?答案 CkQiQ2 解析 能夠移動的是負電荷電子，A、B項錯誤；由庫侖定律F = kQQ, C項正確，D項錯誤.電荷守恒定律的理解和應用2 .兩個完全相同的金屬小球 A、B所帶電荷量分別為+ 3Q和Q,將兩小球接觸 后，小球A的帶電荷量為()A. + 3QB. + 2QC.+ QD.-QQ1 + Q22=答案 C解析 小球接觸過程中電荷要先中和后平分，Qi' = Q2'= + 3Q+ ( Q)2=Q,選項C正確.庫侖定律的理解及應用3 .要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法可行的是()A.每個點電荷的帶電荷量都增大

11、到原來的 2倍，電荷間的距離不變B.保持點電荷的帶電荷量不變，使兩個點電荷間的距離增大到原來的2倍C.使一個點電荷的帶電荷量加倍，另一個點電荷的帶電荷量保持不變，同時使兩1點電荷間的距離減小為原來的2 1D.保持點電荷的帶電荷量不變，將兩個點電荷間的距離減小為原來的2Fb=4 (2r) 2AD3皿+人l . Q1Q2k2q 2q解析4, B根據(jù)庫侖5 F = k，知Fa=1 = 4F，A項正確;項錯誤；Fc = gqq =8F, C項錯誤；FD = Tq= 4F, D項正確.(2)2(2) 24 .如圖1 1 3所示，小球A固定在絕緣支架上，小球 B用絲線懸掛，兩小球均 帶有正電荷.現(xiàn)將A向右

12、移近B,觀察到絲線與豎直方向的夾角增大， 這表明電 荷間的作用力（）圖1-1-3A.隨距離的減小而增大B.隨距離的減小而減小C.隨電荷量的減小而增大D.隨電荷量的減小而減小答案 A解析 絲線與豎直方向的夾角增大說明電荷間的作用力增大。在該題中A、B的電荷量不變，隨著A、B間距離的減小電荷間的作用力增大，表明電荷間的作用力隨距離的減小而增大，選項 A正確.（時間：60分鐘）題組一、電荷及其作用1 .電荷量的國際單位是（）A.千克B.庫侖C.伏特D.牛頓答案 B2 .科學家在研究原子、原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電荷量的單位。關(guān)于元電荷，下列說法中不正確的是（）A.把質(zhì)子或電子叫

13、元電荷B.1.60X 10 19 C的電荷量叫元電荷C.電子帶有最小的負電荷，其電荷量的絕對值叫元電荷D.質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電荷量的絕對值叫元電荷答案 A解析 最小電荷量叫做兀電荷，用e表小，e= 1.60X 10-19C,選項B正確；質(zhì)子和電子所帶的電荷量的絕對值叫元電荷，但它們本身并不是元電荷，選項A錯誤，C、D正確.3 .將兩只充氣氣球在頭發(fā)上摩擦后放在絕緣水平桌面上，關(guān)于兩只氣球之間的靜 電相互作用，下列說法正確的是（）A.氣球帶同種電荷相互吸引B.氣球帶同種電荷相互排斥C.氣球帶異種電荷相互吸引D.氣球帶異種電荷相互排斥答案 B解析 兩只氣球分別與頭發(fā)摩擦后會帶有同種電荷，同種

14、電荷相互排斥，故 B正確，A、C、D錯誤.題組二、電荷守恒定律的理解和應用4 .帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的（）A.2.4X 10 19 CB.-6.4X 10 19 CC.-1.6X 10 18 CD.4.0X 10 17 C答案 A解析 任何帶電體的電荷量都只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍，元電荷電荷量為e= 1.60X 10-19 C,選項A中電荷量為3倍，B中電荷量為4倍，C中電荷量為10倍，D中電荷量為250倍.B、C、D選項中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍，所以只有選項A是不可能的.5 .導體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導體 B帶一q的負電荷，將兩導體接觸 后再分開，則導體

15、B的帶電荷量是（）B.qA. 一 qC.2qQi+ Q2 + 5q+ ( q)D.4q解析 導體接觸過程中電荷要先中和后平分， Qi'= Q2'=-2=2= 2q,選項C正確.6 .如圖1 14所示，將帶正電的金屬小球接觸原來不帶電的驗電器A端之后拿走，關(guān)于驗電器的帶電情況正確的是（）圖1-1-4A.A端帶正電，B端帶正電B.A端帶負電，B端帶負電C.A端帶負電，B端帶正電D.A端帶正電，B端帶負電答案 A解析 根據(jù)電荷守恒定律可知，驗電器的 A端、B端都帶了正電，故A正確，B、C、D錯誤.題組三、庫侖定律的理解及應用7 .關(guān)于點電荷，以下說法正確的是（）A.足夠小的電荷，就是

16、點電荷8 .一個電子，不論在何種情況下均可視為點電荷C.點電荷是一種理想化的模型D.一個帶電體能否看成點電荷，不是看它尺寸的絕對值，而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計答案 CD解析 點電荷是一個抽象的物理模型，類似于質(zhì)點模型，帶電體的形狀和大小對電學特征影響很小，以至于可以忽略時，該帶電體可以看作點電荷，故 C、D選 項正確.8 .在真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F.如果保持它們各自所帶的電荷量不變，將它們之間的距離減小到原來的一半，那么它們之間靜電力的大小等于 ()FA.2FB.2C.4FD.F答案 C Q1Q2 kQiQ2解析 由庫侖止律F = k12-知，電何量不變，r減小到原來的一半，則5= 7rr 224F.,2=4k 2 = r9 .帶電體A固定在絕緣支架上，用一根絕緣絲線將帶電小球依次懸掛在1、2、3、4、5、6六個不同的位置，絲線偏轉(zhuǎn)情況如圖 1-1-5所示.小球在不同位置時受 到帶電體A的庫侖力()圖1-1-5A.方向不同，離A越遠庫侖力越小B.方向相同，離A越遠庫侖力越小C.方向相同，離A越遠庫侖力越大D.方向不同，離A越遠庫侖力越大答案 A解析 小球在不同位置時受到