2022年高二物理暑期輔導班 課題十二 電荷及其守恒定律 庫侖定律教學案（無答案）

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1、2022年高二物理暑期輔導班 課題十二 電荷及其守恒定律 庫侖定律教學案（無答案） 【學習目標】 1. 了解摩擦起電和感應起電；知道元電荷的概念；理解電荷守恒定律. 2. 理解庫侖定律；知道靜電力常量；會用庫侖定律進行有關(guān)的計算. 3. 了解點電荷的概念 【幾個概念】 三種帶電方式： 三種使物體帶電的方法 ?　　任務：經(jīng)歷摩擦起電和感應起電的實驗過程，知道三種使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電本質(zhì)。 ?　?。?）摩擦起電 ?　　1．摩擦起電：用????????? 使物體帶電叫摩擦起電。 ?　　2．摩擦起電的微觀解釋? ?　?、僭拥暮耸浇Y(jié)構(gòu) ?　　任

2、何物體都是由原子構(gòu)成的，而原子由帶正電的???? 和帶負電的???? 所組成，電子繞著原子核運動。 ?　?、谀Σ疗痣姷脑颍? ?　　在通常情況下，原子核帶的正電荷數(shù)跟核外電子帶的負電荷數(shù)???? ，原子不顯電性，所以整個物體是中性的，由原子組成的物體也呈中性。但不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，當兩個物體相互摩擦時，原子核束縛電子的本領(lǐng)弱的物體，容易失去電子，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上，失去電子而帶正電，原子核束縛電子的本領(lǐng)強的，容易得到電子，而帶負電。用絲綢摩擦過的玻璃棒??????? 電子，帶?? 電；絲綢??????? 電子，帶?? 電。用毛皮摩擦過的橡膠棒???????

3、電子，帶?? 電；毛皮??????? 電子，帶?? 電。 ?　　③摩擦起電的實質(zhì)：???????????????????? 。 ?　?、苣Σ疗痣姷慕Y(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了??????????????? 。 ?　?。?）感應起電 ?　　1．觀察演示：（參見課本圖1．1－1）：把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B?？梢钥吹紸，B上的金屬箔???????? 了，表示A，B都帶上了??????? 。如果先把C移走，A和B上的金屬箔?????? ．如果先把A和B分開，然后移開C，可以看到A和B金屬箔仍???????? ，說明A和B仍帶有電荷；如果再讓A和B接觸，A和B上的金屬箔????

4、?? ，他們就不再帶電．這說明A和B分開后所帶的是????? ????電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生 ?????????。 ?　　2．靜電感應：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電的現(xiàn)象。 ?　　3．感應起電：利用靜電感應使物體帶電，叫做感應起電。 ?　　4．靜電感應的原因 ?　　本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導體A和B時，由于????????? ，異種電荷相互吸引，使導體上的自由電子被吸引過來，因此導體A和B帶上了?????? 。感應起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 ?　?。?）接觸帶電 ?　　1．用??? ????方法也

5、可以使物體帶電。 ?　?。?）三種使物體帶電的方法的共同規(guī)律 ?　　通過對三種起電方式本質(zhì)的分析，它們的共同規(guī)律是什么？ ?　　答： 電荷守恒定律： 點電荷： 元電荷：3．元電荷：電子或質(zhì)子所帶的電荷量，用e表示，e = ????????????。所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。 比荷：．比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/kg。 庫侖定律： 【方法探究】 【例1】關(guān)于點電荷的概念，下列說法中正確的是（ ） A. 當兩個帶電體的形狀對它們之間相互作用力的影響可忽略時，這兩

6、個帶電體可看成點電荷 B. 只有體積很小的帶電體才可以看成點電荷 C. 體積很大的帶電體一定不能看成點電荷 D. 對于任何帶電體，總可以把它看成電荷全部集中在球心的點電荷 【例2】關(guān)于庫侖定律的公式，下列說法中正確的是：（ ） A當真空中的兩個點電荷間的距離r→∞時，它們之間的靜電力F→0 B當真空中的兩個點電荷間的距離r→0時，它們之間的靜電力F→∞ C當兩個點電荷之間的距離r→∞時，庫侖定律的公式就不適用了 D當兩個點電荷之間的距離r→0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了 【同步練習】兩個相同的帶電導體小球所帶電荷量的比值為1∶3，相距為r

7、時相互作用的庫侖力的大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小為： A. B. C. D. 【例3】如圖所示，在真空中有兩個固定的點電荷A、B相距為l,電荷量分別為+4Q和-Q. （1） 將另一個點電荷C放在哪個位置，可以使它在庫侖力作用下保持靜止？ （2） 若在A、B兩處的點電荷都不固定，現(xiàn)在要求這三個點電荷都能保持靜止，那么引入的這個點電荷應是正電荷還是負電荷？電荷量是多大？ 【同步練習】如圖所示,三個點電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2的距離的2倍

8、，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電量之比q1：q2：q3為多少？ 例4如圖示，一光滑絕緣導軌，與水平方向成45°角，兩個質(zhì)量均為m、電荷量均為Q的帶同種電荷的小球從等高處由靜止沿導軌下滑(導軌足夠長)．求： (1)兩個小球間距離為何值時，兩球速度達到最大值？ (2)以后小球做何種形式的運動？ 【同步練習】如圖示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m，電荷量均為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點)，它們之間的距離為r，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ.求： (1)A受到的靜摩擦力； (2)如果將A的電荷量增至

9、＋4Q，則兩物體將開始運動．當它們的加速度第一次為零時，A、B同時運動了多遠的距離？ 【基礎(chǔ)回扣】 1. 自然界中只存在 電荷和 電荷，同種電荷互相 ，異種電荷互相 . 2. 使物體帶電的方法有三種： 、 、 ，其本質(zhì)都是電荷的 . 3. 電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造，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 . 4. 元電荷： 迄今為止，科學實驗發(fā)現(xiàn)的 電荷量就是電子所帶的電荷量，即元電荷

10、電荷量e= .實驗指出，所有帶電體的電荷量都是電荷量e的 倍，電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學家 測得的. 5. 電子的比荷： 電子的 與電子的 之比. 6. 庫侖定律： 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成 ，與它們距離的二次方成 ，作用力的方向在它們的連線上，公式為 ，國際單位制中，靜電力常量k= .庫侖定律的適用條件是 。 【效果評估】 1．關(guān)于庫侖定律，下列說法正確的是(　　) A．庫侖定律適用于點

11、電荷，點電荷其實就是體積很小的球體 B．根據(jù)F＝k，當兩電荷的距離趨近于零時，靜電力將趨向無窮大 C．若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力 D．庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方反比定律 2.帶電微粒所帶的電荷量的值不可能的是下列的：（ ） A.2.4×10-19C B.－6.4×10-19C C.－1.6×10-19C D.4×10-17C 3.如圖所示，兩根細線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B，上下兩根細線中的拉力分別為FA、FB，現(xiàn)在使A、B帶同種電荷，此時，上下細繩受力分別為F/A、F/B，則

12、 A.F/A＝FA、F/B>FB； B.F/A＝FA、F/B< FB； C.F/A< FA、F/B> FB； D.F/A> FA、F/B> FB； B A 4.如圖兩根絲線懸掛在同一點的帶電小球受靜電斥力而互相分開，兩球懸線和豎直方向的夾角分別為α和β，且α＞β，這是因為： （ ） A.B球帶的電量比A球多 B.A球受到的靜電斥力比B球大 C.A球的質(zhì)量比B球小 D.以上說法均有可能 5.有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A球帶電量為7Q，B球帶電量為-Q，C球不帶電。把A、B固定起來，然后讓C球反復與A、B球接觸，最后移去C球。試問：最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮? 【困惑反思】