学案电学

1.1电荷及其守恒定律一、电荷的种类及其相互作用（定性）把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为电荷及其相互作用：二、物质的构成及起电方法1.原子组成：原子由原子核和电子组成，原子核由带电的质子和不带电的组成，电子带电，2.起电方式：（1）摩擦起电：原因：两种不同的物质实质：电子从一个物体到另一个物体结果：得到电子的物体带电，失去电子的物体带电（2）感应起电○1静电感应：当一个带电体靠近导体时，导体中的自由电荷发生移动，靠近带电体的一端带，远离带电体的一端带，这种现象叫静电感应。○2感应起电：利用使金属带电的过程。○3起电步骤：a.如图所示：C带正电，使带电体C靠近相互接触的两个导体A和B。b.保持C不动，用绝缘工具分开A和Bc.移走C，那么A带电，B带电○4静电感应的原因：三、电荷守恒定律：表述一：表述二：四、电荷量与元电荷（1）电荷量：叫电荷量，符号：其国际制单位中是，用表示（2）元电荷：最小的电荷量叫元电荷，用e表示，e=C.注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。（3）电子的比荷：电子的与之比。111076.1emeC/㎏达标检测：1、下列说法正确的是A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开，而总电荷量并未变化B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D.物体不带电，表明物体中没有电荷2、关于元电荷的理解，下列说法正确的是：[]A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍3、5个元电荷的电量是________，16C电量等于________元电荷．4、带电微粒所带电量不可能是下列值中的A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C5、导体A带5q的正电荷，另一个完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则B导体的带电量为[]A.-qB.qC.2qD.4q6、有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电量分别为qA=C,qB=C,qC=C.7、有A、B、C三个用绝缘柱支持的相同导体球，A带正电，B和C不带电，讨论用什么办法能使：(1)B、C都带正电；(2)B、C都带负电；(3)B、C带等量异种电荷.1.2、库仑定律猜想：影响两电荷之间相互作用力的因素1.静电力：电荷间的叫做静电力或。2.点电荷：自身的比相互之间的距离的带电体叫做点电荷3.库仑定律：中两个静止之间的相互作用力，与它们的成正比，与它们的成反比，作用力的方向在它们的上。表达式：F=，其中k叫做，大小为：。适用条件：真空中的。【说明】：（1）．关于“点电荷”，是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以对比力学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在学习中应注意．（2）．课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不做学习。4.静电力叠加原理静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所。因此，两个或两个以上点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的。【说明】：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．达标检测：1．关于点电荷的说法，正确的是：[]A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D．对于任何带电球体，总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷2.真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于()A.FB.2FC.F/2D.F/43．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将()A．可能变大B．可能变小C．一定不变D．不能确定4．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为()A．3000FB．1200FC．900FD．无法确定5．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则()A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近6．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：[]A．3F/64B．0C．3F/82D．3F/167．两个完全相同的金属小球相距为r（可视为点电荷），带有同种电荷，所带电量不等，电荷间相互作用力为F，若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为F′，则（）A．F′一定大于FB．F′可能等于FC．F′一定小于FD．不能确定8．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．9．两个小球都带正电，总共有电荷5.0×10--5C，当两个小球相距3.0m，它们之间的斥力为0.4N，问总电荷在两个小球上是怎样分配的?10.如图1-6所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，丝线与竖直方向夹角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少?11、两个带电量分别为Q、4Q的负点电荷a、b，在真空中相距L，现引入第三个点电荷C，能使三个点电荷都处于静止状态，确定电荷C的位置、电性及它的电荷量.图1-61.2、库仑定律（习题课）1.将两个半径极小的带电小球（可视为点电荷），置于一个绝缘的光滑水平面上，相隔一定的距离从静止开始释放，那么下列叙述中正确的是（忽略两球间的万有引力作用）（A.B.C.D.2．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和8q，它们之间作用力的大小为F，有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，用C跟A、B两小球反复接触后移开，此时，A、B间的作用力大小为（）A．F/8B．3F/8C．7F/8D．9F/83.如图所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球M、N，此时上下丝线的受力分别为TM和TN，如果使M球带正电，N球带负电，上下线受到的力分别为MT、NT，则()A.TM＜MTB.TN＞NTC.TM=MTD.TN＜NT4、如图所示，A、B两个点电荷的电量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则(A)保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0(B)保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0(C)保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0(D)保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0、5、有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下△Q的电量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比().(A)一定变大(B)一定变小(C)保持小变(D)由于两电荷电性不确定，无法判断6、如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1，和m2，带电量分别为q1和q2.用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平线上，则下述结论中正确的是(C).(A)q1一定等于q2(B)一定满足q1/m1=q2/m2(C)m1一定等于m2(D)必须同时满足q1=q2,m1=m27．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是________．8．设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子质量为m，电量为e，求电子绕核运动的周期．9．如图1-10所示,一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受力的为零，现在球壳上挖去半径为r（r远小于R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为(已知静电力恒量为k)，方向．10、q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2.，且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q2为正电荷，则q1为______电荷，q3为______电荷.(2)q1、q2、q3三者电量大小之比是_________________.答案:(1)负，负(2)21212221lll:l:lll11、把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q=4.0×10－6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，则绳与竖直方向成α=45°角，试问:(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球带电量是多少?12．真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=－2×10-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．13、三个电量相同的正电荷Q，放在等边三角形的三个顶点上，问在三角形的中心应放置多大的电荷，才能使作用于每个电荷上的合力为零?14、如图所示，竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A，在A的正上方的P点用丝线恳挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电，使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小().(A)逐渐减小(B)逐渐增大(C)保持不变(D)先变大后变小