高考物理一轮复习 第7章 静电场 第1节 电场的力的性质学案-人教版高三全册物理学案.doc

第1节电场的力的性质
考点一电荷守恒定律和库仑定律

对应学生用书p123
1．电荷及电荷守恒定律
(1)元电荷：是自然界中带电荷量最小的电荷，任何带电体的电荷量都是元电荷的__整数倍__，元电荷等于质子或电子所带的电荷量的大小，即e＝__1.60×10－19__C.
(2)点电荷：带一定电荷量并忽略带电体的__大小__和__形状__的一种理想化模型．
(3)电荷守恒定律
电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体__转移__到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持__不变__．这个结论叫做电荷守恒定律．
(4)物体带电的方式和实质
①带电方式：__摩擦起电__、__接触带电__和感应起电．
②带电实质：物体带电的实质是电荷的__转移__．
2．库仑定律
(1)内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的__电荷量的乘积__成正比，跟它们的__距离的二次方__成反比，作用力的方向在它们的连线上．
(2)表达式：F＝keq\f(q1q2,r2)，式中k表示静电力常量，k＝__9.0×109__N·m2/C2__.
(3)适用条件：__真空__中的__点电荷__．
【理解巩固1】真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B，分别固定在两处，两球间静电力为F1.用不带电的相同小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B间的静电力变为()

A.eq\f(F,2)B.eq\f(F,4)C.eq\f(F,8)D.eq\f(3F,8)
[解析]设A，B两球带电荷量分别为Q、－Q，相距为r，则它们之间的库仑力F1＝eq\f(kQ2,r2)，且为引力．
用球C接触球A后，A、C球带电荷量均为eq\f(Q,2)(平均分配)，再用球C接触球B时，B、C球带电荷量均为－eq\f(Q,4)(先中和，后平均分配)，移去C球时，A、B间库仑力为F′＝keq\f(\f(Q,2)·\f(Q,4),r2)＝eq\f(1,8)keq\f(Q2,r2)＝eq\f(1,8)F1，为引力．选项C正确．
[答案]C

【理解巩固2】(多选)如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，现用两根绝缘细线将它们悬挂于真空中同一点．已知两球静止时，它们离水平地面的
高度相等，线与竖直方向的夹角分别为α、β，且α<β.现有以下判断，其中正确的是()
A．a球的质量一定大于b球的质量
B．a球的电荷量一定大于b球的电荷量
C．若同时剪断细线，则a、b两球构成的系统在下落过程中机械能守恒
D．若同时剪断细线，则a、b两球在相同时刻相对地面的高度相同
[解析]a、b间静电力为F，对a：F＝magtanα，对b：F＝mbgtanβ，α<β，∴ma>mb，A对；电荷量大小无法判断，B错；同时剪断细线，下落过程有静电力做功，机械能增大，C错；在竖直方向上的加速度都为g，D对．
[答案]AD

对应学生用书p124
eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al(库仑定律的理解)

例1如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离L为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为()
A．F引>Geq\f(m2,L2)，F库＝keq\f(Q2,L2)B．F引<Geq\f(m2,L2)，F库＝keq\f(Q2,L2)
C．F引＝Geq\f(m2,L2)，F库>keq\f(Q2,L2)D．F引＝Geq\f(m2,L2)，F库<keq\f(Q2,L2)
[解析]由万有引力可得两金属球壳之间的万有引力为F引＝Geq\f(m2,L2)，由于异种电荷相吸，两金属球壳上的电荷分布不均匀，会相互靠近，使得其实际之间的距离小于L，故两金属球壳之间的库仑力F库>keq\f(Q2,L2)，C正确．
[答案]C
,,,,,1.对库仑定律的三点理解,(1)F＝k\f(q1q2,r2)，r指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球心间的距离；,(2)对于两个带电金属球，有时需考虑金属球表面电荷的重新分布；,(3)当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大．,2.应用库仑定律的四条提醒,(1)在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值计算库仑力的大小；)

,(2)作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向；
(3)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反；
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