浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第6章 第1講 電荷守恒及庫侖定律課件 新人教版

考點要求說明物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)，電荷守恒靜電現(xiàn)象的解釋點電荷庫侖定律靜電場電場強(qiáng)度、點電荷的場強(qiáng)電場線電勢能、電勢電勢差勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動常見電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系考點要求說明高考對本章知識點的考查中，近幾年來，出現(xiàn)頻率最高的是電場力做功和電勢能的變化，以及帶電粒子在電場中運動兩個知識點，前一知識點與力學(xué)知識巧妙結(jié)合，構(gòu)成電場概念、牛頓運動定律、功能關(guān)系相聯(lián)系的綜合型命題，要求學(xué)生有較高的綜合解題能力后一知識點是電場中的力學(xué)問題，需要用功能觀點或動力學(xué)觀點分析，計算帶電體、帶電粒子在電場中的運動(加速、偏轉(zhuǎn))庫侖定律、場強(qiáng)的疊加命題率不高，但一旦出現(xiàn)，可能難度較大，在復(fù)習(xí)中切勿忽視重視理論聯(lián)系實際電場知識與實際應(yīng)用緊密聯(lián)系如靜電除塵、靜電復(fù)印、電視機(jī)顯像管、傳感器等對這些實際應(yīng)用問題的分析，關(guān)鍵在于建立起物理模型這類試題往往立意新穎、設(shè)計科學(xué)，更能從高層次考查學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握程度和遷移能力、綜合能力和創(chuàng)新能力值得引起重視并加強(qiáng)這方面的練習(xí)帶電粒子在電場中的運動是考查重點帶電粒子在電場中運動，近幾年頻率較高，每年都有不同程度的考查，多次出現(xiàn)帶電粒子在交變電場中運動的一類題目；帶電粒子在磁場與電場組成的復(fù)合場中運動是近年高考出現(xiàn)的又一大特點試題綜合性要求不斷提高本章易出綜合性強(qiáng)，難度大的題目，因為它能與力學(xué)、磁場等知識緊密聯(lián)系起來，如帶電粒子在電場、磁場中的運動，粒子速度選擇器也是高考物理中的實際應(yīng)用，解決這類復(fù)雜的粒子運動問題，要明確粒子運動全過程的受力情況：粒子可能受重力、摩擦力、彈力、電場力、磁場力，同時要明確全過程中的運動規(guī)律，然后用牛頓運動定律與相關(guān)的電磁學(xué)知識列方程求解(1)重視對基本概念、定義的理解(2)學(xué)會處理較為復(fù)雜的物理問題的方法如類比、等效、建立模型等思維方法(3)重視物理知識的實際應(yīng)用，如帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的有關(guān)知識在實際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用(4)重視本單元知識與其他物理知識的綜合，如帶電粒子在復(fù)合場中的運動等1電荷、電荷守恒定律(1)自然界中存在兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷例如：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電(2)元電荷：電荷量e1.601019C的電荷，叫元電荷說明：任意帶電體的電荷量都是元電荷電荷量的整數(shù)倍(3)電荷守恒定律：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，電荷的總量保持不變電荷守恒定律是自然科學(xué)中重要的守恒定律之一，運用電荷守恒定律分析問題時，要注意： 不受外界影響時，兩外形完全相同的導(dǎo)體，接觸后所帶電荷量相等外形不同的帶電體相接觸后，一般所帶電荷量不相等兩帶異種電荷的導(dǎo)體相接觸，則先發(fā)生正負(fù)電荷的中和，若有剩余的電荷，則進(jìn)行重新分配2使物體帶電的三種方法： (1)接觸起電：一個不帶電的導(dǎo)體與一個帶電體接觸后分開，可以帶上電荷(2)摩擦起電：相互摩擦的物體間發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移而使物體分別帶上等量異種電荷(3)感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)也可以使物體帶電如圖所示，將導(dǎo)體AB接觸后靠近帶電體C，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體AB上分別帶上等量異種電荷，先把A、B分開，然后移去C，則A和B分別帶上異種電荷說明：三種起電的方法雖然不同，但本質(zhì)相同，都是電荷的轉(zhuǎn)移；接觸起電中要注意電荷中和與均分的規(guī)律3庫侖定律(1)內(nèi)容：在真空中靜止的兩個點電荷之間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上 922122(9.0 10/)2QQFkkN mCr公式： 式中 ，叫靜電力常量(3)適用條件：真空中的點電荷(4)點電荷：如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀對相互作用力的影響可忽略不計，這樣的帶電體可以看成點電荷一、光的直線傳播及光的反射例1、(2009)3().,2( )13. .1244. .123QQrFrAFBFCFDF江蘇物理 兩個分別帶有電荷量 和的相同金屬小球 均可視為點電荷 ，固定在相距為 的兩處，它們間庫侖力的大小為兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閯t兩球間庫侖力的大小為 C223,1,224/32 .QQFkrQ QQFkrFCQ本題考查庫侖定律及帶電體電量的轉(zhuǎn)移問題接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為 兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶電為 ，距離又變?yōu)樵瓉淼?，庫侖力為 所以兩球間庫侖力的大小為，如兩球原來都帶正電，則接觸各自帶電均為項正確解析：變式訓(xùn)練1、如圖611所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B(均可視為點電荷)，帶有電荷量相等的異種電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F.今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開.這時，圖611A、B兩球之間的相互作用力的大小是()33A. B. C. D.8484FFFF點評：兩個完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和再平均分配A二、自由點電荷共線平衡與不平衡問題94ABABQQ QQLABCABCC已知真空中的兩個自由點電荷 和 ， ，相距 如圖6-1-2所示若在直線上放一自由電荷 ，讓 、 、 都處于平衡狀態(tài)，則對 的放置位置、電性、電量有什例2、么要求？20.0,0.CFABCABEABqEkABEBrBCQBx合合合此問題屬于力學(xué)的平衡問題，每個點電荷都處于另外兩個點電荷的電場中，都符合找出點電荷 、 的合場強(qiáng)為零的點放 ，根據(jù)題中、 的電性可知 的點必定在 、 外側(cè)，再根據(jù) 結(jié)合 、 的電量得出 的點必定在的外側(cè)，靠近電量較小的設(shè) 的帶電量為，距解析的距離為 ，：如圖所示ACBC22CCFFkx2LQCABCABCCBCACQ QQ QkxLx對 ：即代入數(shù)據(jù)解得 因為約去，所以對于 只要放的位置符合它就可以平衡， 、 要平衡就得對 電性、電量有要求若帶負(fù)電， 、 都不能平衡，故 帶正電229,23“”“”“”CCDABABCBQ QQ QBFFkkLLABACQQ對 ：代入數(shù)據(jù)解得此題也可以對 和 或者 和 列出兩個力的平衡等式，解答結(jié)果一樣實質(zhì)是三個物體共受 對相互作用力，根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律可以由 兩平衡 推出 三平衡 ，即 六力三平衡 ，如圖所示變式訓(xùn)練2、下列各組共線的三個自由電荷，可以平衡的是()A4Q 4Q 4Q B4Q5Q3QC9Q 4Q 36Q D4Q 2Q3QC例3、質(zhì)量均為m的三個小球A、B、C放置在光滑的絕緣水平面的同一直線上，彼此相隔L.A球帶電量QA10q，QBq，若在小球C上外加一個水平向右的恒力F，如圖613所示，要使三球間距始終保持L運動，則外力F應(yīng)為多大？C球的帶電量QC有多大？圖613222222221010 21010 70,3334070CCABACCBCBACABQqqqA FFmakkmaLLQqqqBFFmakkmaLLkqamLABCFmQqqkLa題中每個小球都具有共同的向右加速度，顯然 應(yīng)帶負(fù)電，才對均有向右引力根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律，選向右為正方向?qū)?：對 ：由解得對解析：、 、 整體： 點評： 1.共線平衡的三個自由電荷，電性是“兩同夾異”，電量是“兩大夾小”，中間電荷電量最小，位置是“離大靠小”，中間電荷靠近電量較小的電荷2共線不平衡的三個自由電荷，那就得靈活運用隔離法與整體法解題