《庫(kù)倫定律》備課資料

《庫(kù)倫定律》備課資料【基本內(nèi)容】一、電荷1．兩種電荷：自然界存在著兩種電荷，它們分別為正電荷和負(fù)電荷。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷；用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電荷。2．電荷的相互作用規(guī)律：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。3．電荷量：電荷量是指電荷的多少，一般用Q（或q）表示。單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱“庫(kù)”，單位符號(hào)是“C”。電子所帶電荷量e=×10－19C。實(shí)驗(yàn)表明：所有帶電體的電荷量等于e或是e的整數(shù)倍，因此這個(gè)最小的電荷量e稱為元電荷。電子的電荷量e與電子質(zhì)量me之比稱為比荷。4．點(diǎn)電荷：若帶電體的大小可忽略不計(jì)，這樣的帶電體可以看成是一個(gè)帶電的點(diǎn)，叫點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是理想模型，實(shí)際不存在。二、物體帶電5．起電：使物體帶電叫做起電，起電過(guò)程的實(shí)質(zhì)是電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移。6．物體帶電的三種方式：（1）摩擦起電；（2）感應(yīng)起電；（3）接觸起電。三、電荷守恒定律7．電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體,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，電荷的總量不變。8．電荷的中和與分配：兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電荷的中和，然后再進(jìn)行電荷的分配。若不受外界影響，兩個(gè)外形完全相同的導(dǎo)體接觸后再分開(kāi)時(shí)，各帶凈電荷量的一半。四、庫(kù)侖定律9．內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，跟它們的乘積成正比，跟它們的間距成反比，作用力的方向在它們的連線上。10．表達(dá)式：式中k為靜電常量，它是由實(shí)驗(yàn)決定的，在國(guó)際單位制中k=9×109N·m2／C2。k的物理意義：兩個(gè)電荷量是1C的點(diǎn)電荷在相距1m時(shí)，它們的相互作用力是9×109N。11．適用：庫(kù)侖定律適用于真空中的點(diǎn)電荷。對(duì)可以視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)帶電體間也可用庫(kù)侖定律?！镜淅治觥坷?．A、B、C是三個(gè)完全相同的且?guī)в薪^緣柄的金屬球，已知其中一個(gè)球帶電。如果讓球A先后與球B、C接觸，再將A、C球放在距離為R的兩個(gè)位置上，測(cè)得A、C球之間的庫(kù)侖力為F。之后設(shè)法讓三個(gè)球恢復(fù)初始狀態(tài)，讓C球先后與B、A接觸，再將A、C球放在距離為R的位置上，測(cè)得A、C球之間的庫(kù)侖力為F/4，由此可判定，則原先帶電的那個(gè)球是（）A．A球B．B球C．C球D．不好確定〖解析〗從前后兩次A、C球所受庫(kù)侖力大小，可以判定：第一次A、C兩球所帶的電荷量較多。唯一選擇是：A、B球原先不帶電。第一次當(dāng)A先與B相碰，A不帶電荷，再與帶電小球C接觸，各為C球的1/2電荷量。當(dāng)?shù)诙螏щ娦∏駽先與B相碰，C球剩有1/2的電荷量，再與A球接觸，則A、C兩球各帶1/4球的電荷量，顯然，根據(jù)庫(kù)侖定律，第二次A、C兩球間的庫(kù)侖力為第一次的1/4。應(yīng)選C。例2．如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1和q2之間的距離為l1，q2和q3之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。(1)如q2為正電荷，則q1為_(kāi)____電荷,q3為_(kāi)_____電荷(2)q1、q2、q3三者電量大小之比_______∶_______∶_______。〖解析〗（1）對(duì)q2，只要q1、q3帶同種電荷就可能使其處于平衡狀態(tài)，而對(duì)q1、q3，若都帶正電荷，各自均受到另外兩個(gè)電荷的斥力，而不能保持平衡。只有同帶負(fù)電荷，q2對(duì)其為引力，另外一電荷對(duì)其為斥力，當(dāng)兩力大小相等時(shí)才能處于平衡。故q1、q3同為負(fù)電荷。（2）對(duì)q2研究：對(duì)q1研究：可得：q1∶q2∶q3=∶1∶例3．如圖所示，一半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有+Q的電荷，另一電量為+q的電荷放在球心O上，由于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷受力為零?，F(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(r＜＜R）的一個(gè)小圓孔。則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受的力的大小為_(kāi)__________(已知靜電力恒量k)，方向____________?！冀馕觥礁鶕?jù)球殼完整時(shí)，由對(duì)稱性得球心上的點(diǎn)電荷受力為零，可知挖去的小孔和剩下的部分對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力大小相等，方向相反。故計(jì)算剩下部分對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力，只要求出挖去的小圓孔對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力即可。由于r＜＜R，故小圓孔可以看作點(diǎn)電荷，這樣才可由庫(kù)侖定律計(jì)算。由庫(kù)侖定律有,其中Q′＝，得出,方向指向小孔?！局R(shí)檢測(cè)】1．下列說(shuō)法正確的是（）A.元電荷是質(zhì)子B.元電荷是電子C.元電荷是帶電物體電荷量的最小值D.物體帶電的電荷量是元電荷電量的整數(shù)倍2．如圖9－1－6所示，兩個(gè)帶電小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，帶電量分別為q1、q2。靜止時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角分別為θ1、θ，且恰好處于同一水平面上，則（）A.若q1=q2,則θ1=θ2B.若q1＜q2,則θ1＞θ2C.若m1=m2,則θ1=θ2D,若m1＜m2,則θ1＞θ2圖9－1－63．兩個(gè)半徑相等體積不能忽略的金屬球相距L，它們帶有同種等量電荷時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為F1，若保持它們間的距離不變，使它們帶上與前次等量的、但異種電荷時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為F2，則兩力大?。ǎ〢．F1=F2 B.．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無(wú)法判斷4．為了防止靜電的危害，應(yīng)盡快把靜電導(dǎo)走.下列措施中為了防止靜電危害的是（）A.油罐車后面裝一條拖地鐵鏈 B.電工鉗柄上套有一絕緣膠套C.飛機(jī)輪上搭地線 D.印染車間里保持適當(dāng)?shù)臐穸?．下列對(duì)物體帶電現(xiàn)象的的說(shuō)法正確的是（）A．帶電物體一定具有多余的電子B．摩擦起電能使不帶電的物體產(chǎn)生電荷C．物體所帶電量可能小于eD．電中和是等量異種電荷完全抵消而消失的現(xiàn)象6．如圖所示，光滑絕緣水平面上固定著A、B、C三個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量均為m，間距均為r，A帶電量QA=10q，B帶電量QB=q，若小球C上加一個(gè)水平向右的恒力，欲使A、B、C始終保持r的間距運(yùn)動(dòng)，求：（1）C球的電性和電量QC；（2