试题-全国-2007_高二物理第一章静电场知识精讲 人教实验版.rar

用心爱心专心高二物理第一章静电场知识精讲人教实验版一.本周教学内容：第一章静电场第一节电荷及其守恒定律第二节静电力库仑定律二.知识要点产生静电的3种方法；电荷守恒定律；点电荷；库仑定律三.重难点解析：1.静电的产生（1）摩擦起电（2）接触起电（3）感应起电当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。如图1所示，带正电荷的球C移近导体A时，A、B上的金属箔都张开。图1使A、B感应带电的操作步骤，如图2所示。图2①使带电体C（如带正电）靠近相互接触的两导体A、B。②保持C不动，用绝缘工具分开A、B。③移走C，则A带负电，B带正电。如果先移走C，再分开A、B，那么原来A、B上感应出的异种电荷会立即中和，不会使A、B带电。2.电荷守恒定律（1）起电的本质在多种起电方式中，都会使原来中性的物体带电，但无论带正电或负电，电荷只不过发生了转移，并没有凭空产生，在任何情况下，电荷都是守恒的。物质由分子、原子组成，原子由原子核和绕核旋转的电子组成，原子核内部的质子带正电荷，核外电子带负电荷。当原子所含的电子数与质子数相等时，物体不显电性，当物体受外界的影响，电子发生转移时，原子内电子数与质子数不再相等，这时物体就带电了。可见，使物体带电的过程只不过是电荷发生转移的过程，电荷并没有产生或消失。注意：在物质内部，原子核是相对固定的，内部的质子更不能脱离原子核而移动，所以起电过程中，转移的电荷都是核外电子。（2）电荷守恒定律大量事实证明：（3）在一定条件下，电荷是可以产生和湮没的，但电荷的代数和不变。如一对正、负电子的湮没，转化为一对光子；一个中子衰变成一个质子和一个电子。这两种情况带电粒子总是成对湮没和产生，两种电荷数目相等，正负相反，而光子或中子都是中性的，本身不带电，所以电荷的代数和不变。因此电荷守恒定律也可叙述为：。（4）电荷守恒是自然界重要的基本规律之一。3.电量、元电荷（1）电荷量：电荷的多少叫电荷量，常用符号Q或q表示。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用符号C表示。（2）元电荷：电子所带电荷量是最小电荷量，人们把这个最小电荷量叫做元电荷，用e表示。实验表明，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，e=1.60217733×l0一19C，计算中可取e=1.60×10一19C。这是由美国物理学家密立根设计的油滴实验，取得了上千组数据，得到的结论。（3）比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷。=1.76×l011c／kg。4.验电器检验电荷的原理和方法验电器的原理是根据同种电荷相吸引，异种电荷相排斥的规律设计而成。另外还要掌握其起电的本质，那就是在验电器的金属小球和金属箔间能转移的电荷只能是电子。5.点电荷（1）点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的点。是理想化模型。类似于力学中的质点，实际中并不存在。（2）条件：如果带电体之间距离比自身的大小大得多，带电体的大小和形状对相互作用影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法。（3）一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。例如，一个半径10cm的带电圆盘，如果考虑它和10m处某个电子的作用力，就完全可以把它看做点电荷；而如果这个电子离圆盘只有1mm，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面。6.库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间的作用力大小与它们的带电量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，方向沿着连线方向。（2）公式：库仑力（静电力）的大小：F=，其中静电力常量k=9×109N/C。（3）方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。（4）适用范围：真空中的点电荷。对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用库仑定律求解，但我们可以用一组点电荷来替代实际的带电体，从而完成问题的求解。当两点电荷均静止或只发生一个电荷的运动时，库仑定律适用；当两点电荷均运动时，库仑定律不适用。若在电介质（由介质为绝缘体如空气、煤油等）中，两点电荷的作用力F=，ε为电介质的介质常数。（5）当多个带电体同时存在时，每一带电体间的库仑力仍遵守库仑定律。某一带电体同时受到多个库仑力作用时，可利用力的平行四边形定则求出其合力。（6）库仑定律表明，库仑力与距离是平方反比律，这与万有引力十分相似，虽然目前尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问题的求解。（7）应用库仑定律解题应注意的问题①在理解库仑定律时，有人根据公式F=，设想当r→0时得出F→∞的结论。从数学角度分析是正确的，但从物理角度