人教版高中物理选修1-1同步教学 第1章 电场电流 1电荷库仑定律17.ppt

起电方式摩擦起电感应起电原因不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)举例摩擦后的毛皮与橡胶棒分别带正电和负电放于电场中的导体两端带有等量异种电荷实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移二、电荷守恒定律的理解1．“中性”“中和”的本质电中性的物体是有电荷存在的,只是代数和为零,对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时,正负电荷代数和为零．2．“总量”含义：指电荷的代数和．3．起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷,也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移,也就是说物体所带电荷的重新分配．三、库仑定律的理解和应用1．适用条件：适用于真空中的点电荷．真空中的电荷若不是点电荷,如图1－1－1所示．同种电荷时,实际距离会增大,如图(a)所示；异种电荷时,实际距离会减小,如图(b)所示．3．计算库仑力的大小与判断库仑力的方向可以分别进行．即用公式计算库仑力的大小时,不必将电荷q1、q2的正、负号代入公式中,而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小,力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．4．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力,任意两个点电荷间的库仑力都可以用库仑定律来求解,某个点电荷所受的其他电荷的总库仑力可由静电力叠加的原理求出合力．5．两个点电荷间的库仑力为相互作用力,同样遵从牛顿第三定律．思考与讨论1．通过上面实验现象的观察,你认为电荷之间作用力的大小跟它们之间的距离有关吗？电荷之间作用力大小跟电荷量的大小有关吗？点拨电荷之间作用力的大小与电荷间的距离及带电荷量均有关．教材资料分析2．看到库仑定律的数学表达式,我们有似曾相识的感觉．原来它跟万有引力的数学表达式在形式上相似．比较一下：它们在哪些方面相似？哪些方面不同？ 例1如图1－1－2所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()A．只有M端验电箔张开B．只有N端验电箔张开C．两端的验电箔都张开D．两端的验电箔都不张开电荷的产生及作用图1－1－2解析A球带负电,靠近导体M端,则M端的自由电子被A上的负电荷排斥到N端,故M端带正电、N端带负电．M、N下端的验电箔由于带同种电荷相互排斥而张开．答案C借题发挥感应起电的实质是导体靠近某带电体时,由于电荷间有同性相斥、异性相吸的特点,导体内的自由电子会靠近或远离带电体,也就是自由电子向导体一端转移显示负电,而在另一端感应出等量的正电荷．1．M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷．下列判断正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．M在摩擦过程中创造了正电荷D．N在摩擦过程中失去电子【答案】B【解析】物体内部既有正电荷又有负电荷,正负电荷数量相等,物体看起来不带电,故A错．M、N摩擦时电子从M转移到N,故M带正电．在转移过程中,电荷的总量不变．正确选项为B. 例2点电荷A、B固定在真空中,所带电荷量均为q,若此时它们之间的库仑力为F,将两点电荷所带电荷量均变为－2q,则B所受的库仑力将变成()A．2F,方向与原来相同 B．4F,方向与原来相同C．大小和方向均不变 D．4F,方向与原来相反库仑定律的理解和应用答案B借题发挥两点电荷之间的库仑力大小与电荷量及电荷间的距离有关,方向沿两点电荷的连线,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,它们之间库仑力的大小和方向不随第三个点电荷的引入而改变,这一点应特别注意理解．2．对于库仑定律的理解错误的是()A．库仑定律适用于真空中的点电荷B．当半径为r的两带电小球相距为r时,可用库仑定律计算它们间的静电力C．在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D．相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们各自所受的库仑力大小一定相等【答案】B【解析】由库仑定律可知A、C、D正确,当半径为r的两个带电小球相距r时,不能看成点电荷,故B选项错．一电荷库仑定律1．知道两种电荷及其作用,知道电荷量．2．知道摩擦起电、感应起电两种起电方法．3．知道电荷守恒定律．4．理解库仑定律,会用它进行简单计算．一、电荷及其产生1．自然界中的电荷分为两种,即________和________．2．电荷与电荷间有相互作用,相互作用力的规律是：同种电荷________,异种电荷________．3．电荷的多少叫________,用____表示,在国际单位中电荷量的单位