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&SOGOU - 京ICP证050897号2013届桃州中学高三物理导学案；第一章静电场；【课题】§1.1电荷及其守恒定律、库仑定律；编制人：王文科审核：张小创年月日；【学习目标】；1、理解点电荷、元电荷的概念；2、掌握库仑定律及其适用范围和简单应用；【知识要点】；1．物质的电结构：构成物质的原子本身包括：的质子；成，核外有带的电子，整个原子对外表现为．；2．元电荷：最小的电荷量，其值为e＝．其他带
2013届桃州中学高三物理导学案
电荷及其守恒定律、库仑定律
编制人：王文科
审核：张小创
【学习目标】
1、理解点电荷、元电荷的概念
2、掌握库仑定律及其适用范围和简单应用
【知识要点】
1．物质的电结构：构成物质的原子本身包括：的质子和的中子构
，核外有带
的电子，整个原子对外
2．元电荷：最小的电荷量，其值为e＝．其他带电体的电荷量皆为元电荷
3．电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体到另一个物体，或者从物体的一部分
到另一部分；在转移过程中，电荷的总量
(2)起电方式：、、感应起电．
(3)带电实质：物体带电的实质是
4．点电荷：是一种理想化的物理模型，当带电体本身的
对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷．
5．库仑定律
(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成与它们的距离的二次方成
，作用力的方向在它们的
qq(2)公式：F＝kk叫做静电力常量， r9k＝9.0×10 N?m2/C2.
(3)适用条件：①．
6．三个自由点电荷的平衡问题
(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．
(2)规律：“三点共线”――三个点电荷分布在同一直线上；
“两同夹异”――正负电荷相互间隔；
“两大夹小”――中间电荷的电荷量最小；
“近小远大”――中间电荷靠近电荷量较小的电荷．
【典型例题】
【例题1】使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
【例题2】(2009?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，则两球间库仑力的大小为
D．12F 1243
【例题3】(2009?浙江理综)如图4所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q&0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧的长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为
B．l－2k0lk0l2
225kq5kqC．l－．l－ 4k0l2k0l
【例题4】如图5所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一带电荷量为＋Q的点电荷．质量为m、带电荷量为＋q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大？
【反馈训练】
1. 一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好，管内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B(如图7)，分别带电荷量＋9Q和－Q.两球从图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，A球的瞬时加速度为释放时的几倍？
2. 如图5所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？
【能力训练】
1（2012江苏卷）．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为
2（2012上海卷）．A、B、C三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，
它所受到的
电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为（
（A）－F/2
3．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荷量相等的电荷量
C．元电荷就是质子
D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
4．下面关于点电荷的说法正确的是(
A．只有体积很小的带电体才可看做点电荷
B．只有做平动的带电体才可看做点电荷
C．只有带电荷量很少的带电体才可看做点电荷
D．点电荷所带电荷量可多可少
5．关于库仑定律，下列说法正确的是(
A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
B．根据F＝kq1q2 rC．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
6．下面各图A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出．A球能保持静止的是(
－7．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×1010 C，下列判断正确
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中电子从M转移到N
－C．N在摩擦后一定带负电1.6×1010 C
－D．M在摩擦过程中失去1.6×1010个电子
8.两个半径为R的带电导体球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为(
qqqqA．F＝k
B．F&k?3R??3R?qqC．F&
D．无法确定 ?3R?9．(2010?辽宁沈阳二测)如图10所示，点电荷＋3Q与＋Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分．现使一个带负电的试探电荷，从C点开始以某一初速度向右运动，不计试探电荷的重力．则关于该电荷在CD之间的运动，下列说法中可能正确的是(
A．一直做减速运动，且加速度逐渐变小
B．做先减速后加速的运动
C．一直做加速运动，且加速度逐渐变小
D．做先加速后减速的运动
10.(2010?广东模拟)如图11所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O，细线的长度关系为Oa＝Ob&Oc，让三球带电后它们能静止在图中位
置．此时细线Oc沿竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列
说法正确的是(
A．a、b、c三球质量一定相等
B．a、b、c三球所带电荷量一定相等
C．细线Oa、Ob所受拉力大小相等
D．a、b、c三球所受静电力大小一定相等
11.如图12所示，A、B是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，其中mA＝0.1 kg，细线总长为20 cm.现将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球依靠在光滑绝缘竖直墙上，B球悬线OB偏离竖直方向60°，求B球的质量和墙所受A球的压力．(g取10 m/s2)
12.如图13所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为＋Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们之间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ.求：
(1)A受到的静摩擦力；
(2)如果将A的电荷量增至＋4Q，则两物体将开始运动．当它们的加速度第一次为零时，
A、B同时运动了多远的距离？
例题答案：
解析 由于静电感应，当带电的金属球靠近不带电的验电器时，验电器达到静电平衡，近端(靠近金属球端)感应出异种电荷，远端(金属箔片)感应出同种电荷．
解析 由库仑定律知，F＝rrkQ24kQ24带电荷量均为Q，此时的库仑力F′＝.rr3??22
解析 以左边小球为研究对象，它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作用而平衡，
kq2kq25kq25kq25kq2
有F＝k0Δx＝＝，Δx＝l0＝l－Δx＝l－.
l4l4k0l4k0l?2l?
v kQqmg＝m
设当小球在最低点时的速度为v2，管壁对小球的作用力为F，
v2 2kQq根据牛顿第二定律有F－mg－＝m
小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功，
1122故机械能守恒．则mv 2R＝mv 1＋mg?2
由①②③式得F＝6mg
由牛顿第三定律得球对管壁的作用力F′＝6mg.
161. 答案：
解析 释放后A、B吸引、相碰，相碰后电荷中和一部分后重新分配，对于本题中两个小球完全相同，电荷应均匀分配，即A、B两球相碰后均带电4Q.对于A球，释放时受库仑力F1＝k9Q?Qr4Q?4Qr 解析 设小球在最高点时的速度为v，根据牛顿第二定律 21再次经过图示位置时受库仑力F2＝
根据牛顿第二定律有：F1＝ma1 F2＝ma2
a2F216故. a1F19
16即A球瞬时加速度为释放时的倍． 9
92，答案： 负电 A的左边0.2 m处且与AB在一条直线上
解析 根据平衡条件判断，C应带负电，放在A的左边且和AB在一条直线上．设C带电荷量为q，与A点相距为x，则以A为研究对象，由平衡条件：
kqQAQAQB＝k① xrqQqQ ＝x?r＋x?以C为研究对象，则 k
19解①②得xr＝0.2 m，q24
9故C应带负电，放在A的左边0.2 m处，且与ABQ. 4
[规范思维] 三个点电荷都平衡的规律：三个点电荷一定满足：(1)在同一直线上；(2)两同夹一异；(3)两大夹一小．
能力训练答案
1. 【答案】C
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　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.300F B.1200F C.900F D.无法确定 () 2 静电场经典... 　静电场复习教案★教学目标: 教学目标: 教学目标 1.知识目标 加深理解电场强度、电势、电势差、电势能、电容等重点概念。 2.能力目标 在熟练掌握上述概念的基础上,... 　静电场复习学案【电场力的性质】【基础知识】 1.电荷、电荷守恒定律 ⑴ 两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷. -⑵ 元电荷:一... 　九、单元复习 [知识网络] 本章主要研究静电场的基本性质和带电粒子在电场中的运动。可以从(1)静电场 的产生和本质; (2)电场的基本性质; (3)电场对带电粒子... 　2 答案:见解析 考查方式 一 基本概念 13、 (2010 全国理综 1 第 16 题)关于静电场,下列结论普遍成立的是: A 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强... 　高考静电场专题 高考总复习_高考_高中教育_教育专区。高考静电场专题 高考总复习静电场查漏补缺与训练――冲刺 2012 北京高考 一、例题讲解。例 1.空间有一沿 ... 　高三复习静电场综合(含答案)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 高三复习静电场综合(含答案)_高三理化生_理化生_高中... 　总校 戴氏教育集团 高三复习讲义 开阳校区 郝老师 第六章 静电场 一、点电荷和库仑定律 1.如何理解电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷? (1)电荷量是物体带电的... 　高中物理静电场经典复习题及答案_理化生_高中教育_教育专区。1.M 和 N 是两个不带电的物体,它们互相摩擦后 M 带正电 1.6×10 A.在摩擦前 M 和 N 的...如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电 Q，B带电-9Q现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？（北京四中网校－〉名师答疑－〉高一－〉物理）　
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　　受力分析
如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电 Q，B带电-9Q现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？
　　例：如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电+Q，B带电-9Q现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？&
&&分析：
&&电荷只有两种，先分析C带正电，放于任何地方三者都不能平衡，∴C只能带负电，并且只能放在二者连线的延长线上，靠近A，设C距离A间距为x，带电量为C。&
&&由题意可知，A、B、C均处于平衡，则三者所受合力为零。
&&对C：FAC=FBC&
&&&&&&&&&
&&&&&&&&x=0.2m
&&对A：FAC=FAB&
&&&&&&&&&
&&&&&&&&
&&∴C应带负电，带电量为，应放于BA延长线上距A点0.2m处
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