2019-2020年高中物理 第1章 电场 电流 1.1 电荷 库仑定律教案 新人教版选修1-1

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1、2019-2020年高中物理第1章电场电流1.1电荷库仑定律教案新人教版选修1-1【考纲要求】两种电荷，电荷守恒Ⅰ真空中的库仑定律，电荷量Ⅱ【本节目标】1．了解两种电荷及电荷守恒的概念，知道基本电荷量。2．掌握库仑定律的计算公式和适用条件，并会进行有关计算。【考点剖析】考点一两种电荷，电荷守恒【思考】A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,其中A带正电,B不带电，现在将两球靠近并相隔一定距离,,如图所示，则以下说法中正确的是:（）A.导体B带上负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大小始终相等

2、并且连续变化;D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.分析:本题以静电感应为背景,主要考查电荷守恒定律的应用.导体B虽然不带电,但存在大量自由电子,在带正电的A作用下,部分自由电子被吸引运动到左端,右端由于缺少电子而出现正电荷,但电荷总量仍为零.所以A错B对;当A向B靠近时,B左右两部分的异种电荷总是同步增加,但变化还是连续的,只能是基本电荷的整数倍.所以C错;考点整理：1．自然界中只有两种电荷：。同种电荷，异种电荷。2．电荷量：物质所带电荷的多少叫电荷量，所有带电体的电荷量都是元电荷电荷量的，我们把称为元电荷，即1.60×10-19C.3.物体

3、有三种起电方式：、、。4.电荷守恒定律：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能；或者.在转移的过程中考点二真空中的库仑定律【思考】半径较大为R的两个相同的金属球放在绝缘桌面上,两球都带等量同种电荷量Q,两球心相距为3R,两金属球间的作用力为F,则:（）解析：由于两个金属球的半径不满足比它们之间的距离小得多这一条件，所以不能用库仑定律进行定量计算，但是可以进行定性讨论．在本题中，由于两球带同种电荷，因为同种电荷相互排斥，所以使两球电荷中心的距离大于两球心的距离，它们之间的库仑力小于两点电荷在两球球心时的库仑力．考点整理：1．库仑定律内容：在真空中两个点电荷间作用力

4、，作用力的方向在.3．适用条件：。点电荷为理想化模型，对任何形状的带电体若它本身的线度跟所研究的空间相比是非常小，则不考虑其形状大小，把它视为点电荷.【高考再现】09江苏高考两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为A．B．C．D．【解析】C本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为

5、，所以两球间库仑力的大小为，C项正确。如两球原来带正电，则接触各自带电均为+2Q。【探究】1.在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷，两电荷间距为r.现在这条直线上放一个新的点电荷并让它保持静止，这个电荷电性如何？放入的位置确定吗？若要求这三个点电荷只在电场力作用下都保持静止，那么引入的这个点电荷的电性如何？电量能确定吗？解析：①若放入点电荷C带正电若放入点电荷C带负电所以，放入的点电荷可以是正电荷、也可以是负电荷，不论C电性如何，只能在B点的右侧设B、C之间的距离为X根据平衡条件及库仑定律得：②．点电荷C肯定在电场力作用下平衡了

6、；要使A、B两个点电荷都处于平衡，C只能带正电对B：2.已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为-2Q与-Q。现在使它们以相同的初动能E0（对应的动量大小为p0）开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2。有下列说法：①E1=E2>E0，p1=p2>p0②E1=E2=E0，p1=p2=p0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是A．②④B．②③C．①④D．③④解析：由牛顿定律的观点看，两球的加速度大

7、小始终相同，相同时间内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。且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为-1.5Q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，由功能关系可知，系统机械能必然增大，即末动能增大。【课后思考】两个相同的带电小球（可视为点电荷），相碰后放回原处，相互间的库仑力大小怎样变化讨论如下：①等量同种电荷，F/=F；②等量异种电荷，F/=0

8、/>F；④不等量异种电荷