2012届高考一轮复习学案：6.1电荷 库仑定律

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1、第六章静电场第1课时　电荷库仑定律基础知识归纳1.两种电荷及使物体带电的方法自然界中只存在正电荷和负电荷两种，使物体带电的方法有　摩擦起电　、　接触起电　、　感应起电　.起电的本质是　电子的得失与转移　.2.电荷守恒定律电荷不会凭空　产生　，也不会凭空　消失　，只能从一个物体　转移　到另一个物体，或从物体的一部分　转移　到另一部分，即电荷的总量保持　不变　.元电荷：一个电子或一个质子所带的电荷量用e表示，e＝1.6×10－19C.点电荷：不计带电体的　形状和大小　，可把其看做一点，是一种理想化的物理模型.3.库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的力，跟

2、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.即(其中k＝9.0×109N·m2/C2).重点难点突破一、带电体的电荷分布与什么有关处于静电平衡状态的带电导体电荷只能分布在外表面上，而导体外表面上的电荷分布又与表面的形状有关，因此两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷.二、应用库仑定律解题时应注意的几点1.适用条件：真空、点电荷；两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间.2.真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律.3.对于两个带电导体间库仑力大小的比较，要考虑带电体上电荷

3、的重新分布.4.库仑力是长程力，当r→0时，带电体不能看成点电荷，故不能得出F→∞的结论.5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，研究微观带电粒子之间的相互作用力时，可忽略万有引力.6.应用库仑定律进行计算时，先将电荷量的绝对值代入计算，然后根据电性来判断方向.三、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题库仑力可以和其他力平衡，也可以和其他力一起使带电体产生加速度.因此这类问题的实质仍是力学问题，要按照处理力学问题的基本思路来解题，只不过我们多了一种新的性质的力而已.由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律，因此对于孤立的带电系统

4、在内部各带电体相互作用的过程中，一般可考虑用动量守恒或动能与电势能之和守恒来处理.典例精析1.理解：电荷的代数和的含义【例1】真空中两个静止的点电荷相距10cm，它们之间的相互作用力大小为9×10－4N，当它们结合在一起时，形成一个带电荷量为3×10－8C的点电荷，原来两个点电荷所带电荷量各为多少？某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q1＋q2＝3×10－8C＝a①根据库仑定律：q1q2＝F·r2/k＝9×10－4×(10×10－2)2/(9×109)C2＝1×10－15C2＝b以q2＝b/q1代入①式得q－aq1＋b＝0，解得q1＝(a±)＝(3×10

5、－8±)C根号中的数值小于0，经检查，运算无误.试指出求解过程中的问题并给出正确的解答.【解析】题中仅给出相互作用力的大小，不能确定两个点电荷的电性，所以可能带同种电荷，也可能带异种电荷，该同学只按同种电荷计算，无解，说明两个点电荷可能带异种电荷，应再解：由q1－q2＝3×10－8C＝a，q1q2＝1×10－15C2＝b得q－aq1－b＝0由此解得q1＝5×10－8C，q2＝2×10－8C【思维提升】(1)在应用库仑定律，通过库仑力求电荷量时，只能求出两个电荷量的乘积，若要再分别求两个电荷量，必须考虑到由于带电性的相同和不同会出现的多解.(2)应用电荷

6、守恒定律时，要理解“电荷的代数和”的含义，列方程时要注意电荷量的正、负号.【拓展1】如图A、B是两个完全相同的带电金属球，它们所带的电荷量分别为＋4q和＋6q，放在光滑绝缘的水平面上，若金属球A、B分别在M、N两点以相等的动能相向运动，经时间t0两球刚好发生接触，然后两球又分别向相反方向运动，设A、B返回M、N两点所经历的时间分别为t1、t2，则(C)A.t1>t2B.t1t0【解析】两球所带电荷量虽然不同，但其相互作用力总是等大反向(F＝k)，故A、B两球靠近时速度大小相等，又两球具有相同的质量、相同的初动能

7、，由此可知两球初速度大小相同，所以相同时间内两球的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点.由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点，相撞后因电荷量均分使得库仑力(F＝k)变大，返回时加速度(相比之前同一位置处)变大，因而运动时间将变小，所以再次返回时t1＝t2q.每一个电荷受其他两个电荷的电场作用力的合力均为零，则(　　)A.丙的位置一定在甲和乙的连线的延长线上，且距乙较近B.丙一定带正

8、电荷C.丙所带的电荷量q′一定大于qD.丙所带的电荷量一定小于Q【解析】由两力平衡的条件可知丙