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难点:
理解比荷
课后作业:
完成课后作业
教师评语
及建议:
科组长签名:
认识静电及静电力
【基础知识点过关】
1.自然界中存在着两种电荷,即____________和____________。
要使原来不带电的物体带电有三种方法,分别是____________、____________、____________。
它们的实质都是_________________
_____________。
2.用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷,则绸子带______电,其原因是____________________________________________。
把电荷移近不带电导体,在导体上离电荷近的一端带_____________,离电荷远的一端带_________________,这种现象叫静电感应。
3.电荷守恒定律的内容是:
电荷既不能_________,也不能_________,只能_______________________________________________,或者_________________________________________________________;
在转移过程中,________________保持不变。
它的另一种表述是:
在一个____________________________的系统,_____________________总是不变的。
4.最早测出元电荷的数值的是美国物理学家,其实验的基本原理是:
让带电油滴在匀强电场中受到的电场力恰好等于油滴的重力,即qE=mg,测出m和E值后就能计算出油滴所带的电量q,他测出所有的q值都是元电荷e的___________,且e等于______________C。
同时,这位科学家还测出了电子电量和质量的比值,叫做电子的。
【经典例题分析】
例1下列关于电荷.电荷量的说法正确的是()
A.自然界只存在三种电荷:
正电荷、负电荷和元电荷
B.物体所带的电荷量可以是任意值
C.物体所带的电荷量只能是某些特定的值
D.物体的带电量可以是2×
10-19C
变式练习:
1.下列关于元电荷的说法正确的是()
A.元电荷是除正、负电荷外的第三种电荷
B.元电荷就是质子
C.元电荷e=1.6×
D.自然界所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍
例2一验电器原来带正电,当一个金属球A靠近验电器上的金属球时,验电器中的金箔张角减小,则说明()
A.金属球A可能不带电
B.金属球可能带正电
C.金属球A可能带负电
D.金属球A一定带负电
1.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()
A.只有M端验电箔张开,且M端带正电
B.只有N端验电箔张开,且N端带负电
C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电
D.两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电
【课堂练习】
.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()
A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
2.一带负电的金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该金属小球上的净电荷几乎不存在了,这说明()
A.金属小球上原来的负电荷消失了
B.此过程中电荷不守恒
C.金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了
D.该现象是由于电子的转移引起,仍遵守电荷守恒定律
3.把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来带电情况可能是()
A.只有一个小球原来带电
B.两个小球原来分别带等量异种电荷
C.两个小球原来分别带同种电荷
D.两个小球原来分别带不等量异种电荷
4.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一金属球b,开始时a.b都不带电,如图所示,现使b带电,则()
A.ab之间不发生相互作用
B.b将吸引a,吸在一起不分开
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a,接触后又把a排斥开
13.真空中有两个大小相同的带电金属球A和B,带电量分别为-q和2q。
现有一个不带电的金属球C,大小与A和B相同,当C跟依次跟A和B接触一次后拿开,则此时A和B的带电量分别为多少?
14.有一个带电的金属小球,怎么利用它既能使其他两个导体小球带异种电荷,而又不减少它自己所带的电荷量?
1.库仑定律内容:
真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成
,跟它们的距离的二次方成,作用力的方向在它们的连线上.电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力.
2.库仑定律的表达式:
库仑力F,可以是引力,也可以是斥力,由电荷的电性决定.k称静电力常量,
k=9.0×
109N·
m2/C2.
3.库仑定律的适用条件:
,,空气中也可以近似使用.电荷间的作用力遵守牛顿第三定律,即无论Q1、Q2是否相等,两个电荷之间的静电力一定是大小相等,方向相反.
[特别提醒]
特别注意点电荷模型的理解,库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当带电体不能视为点电荷时,库仑定律则不成立,两电荷之间的库仑力是作用力和反作用力,
总是大小相等,而与两带电体的电量大小无关。
例1真空中的两个点电荷,它们之间的静电力大小为F,如果保持它们之间的距离不变,把它们的带电量都增大到原来的n倍,则它们之间的静电力大小为;
如果保持带电量不变,将距离增大到原来的n倍,则它们之间的静电力大小为;
如果使每个点电荷的带电量都增加原来的n倍,同时距离减小到原来的
,则它们间的静电力大小为。
1.如图所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同、均不带电的小球A和B,此时上、下丝
线的张力分别为FA、FB;
如果使A带正电,B带负电,上、下丝线的张力FA__________,
FB___________。
(填“变大”、“变小”或“不变”)
例2关于库仑定律的公式
,下列说法中正确的是()
A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0
B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用
1.下列带电体一定可以看作点电荷的是()
A.体积很小的带电体
B.质量很小的带电体
C.电荷量很小的带电体
D.形状和大小可以忽略不计的带电体
例3在真空中有两个带电小球,带电荷量分别是q1和q2,则()
A.电荷量大的小球受到的库仑力大
B.电荷量小的小球受到的库仑力大
C.两个小球受到的库仑力大小相等
D.只有q1=q2时,它们受到的库仑力的大小才相等
1.真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面做法可以使它们之间的静电力变为2F的有()
A.使Q1的电量变为原来的2倍,同时使它们的距离变为原来的2倍
B.使每个电荷的电量都变为原来的2倍,距离变为原来的2倍
C.保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的一半
D.保持它们的距离不变,使它们的电量都变为原来的
倍
1.两个半径相同的金属小球,带电量之比是1∶5,当它们相距r时作用力大小为F1,若把它们互相接触后再置于原来的位置上,作用力大小为F2,则F1∶F2可能为()
A.5∶1B.5∶9C.5∶4D.5∶8
2.有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r),对于它们之间的静电作用力(设每次各球带电量绝对值相同)()
A.带同种电荷时大于带异种电荷时
B.带异种电荷时大于带同种电荷时
C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时
D.大小与带电性质无关,只取决于电量
3.两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径)所带电量分别为q1、q2,现让它们接触后再放回原处,那么它们的相互作用与原来相比()
A.可能变大B.可能变小C.可能不变D.以上三种情况都可能
4.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带正电,b带负电,a所带电量比b少,则图中能大致表示c受到a和b的静电力的合力的是()
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
5.如图所示,在同一点用两根等长、不可伸长的细线悬挂两个带同种电荷的小球A和B,两小球的质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,两球平衡时悬线与竖直线的夹角分别为α和β,若q1>q2,m1=m2,则α和β的大小关系为()
A.α>β
B.α=β
C.α<β
D.无法确定
6.如图所示,真空中三个点电荷A、B、C,电量均为+q,两两相距L放置,求:
(1)C所受的静电力大小和方向;
(2)如果将A、B移到它们连线的中点P,C受的静电力大小和方向。
1.电荷电荷守恒定律点电荷Ⅰ
⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷
。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)
⑵使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种:
①摩擦起电②接触带电③感应起电。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律Ⅱ
在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为
,其中比例常数
叫静电力常量,
(F:
点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:
两点电荷的电量(C),r:
两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)
库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
课后练习
1、在光滑的水平面上有两个电量分别为Q1、Q2的带异种电荷的小球,Q1=4Q2,m2=4m1问要保持两小球距离不变,可以使小球做运动;
两小球的速度大小之比为.(只受库仑力作用)
2.如图9-1-6所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()
AF1BF2CF3DF4
3.如图9-1-7所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
4.可视为点电荷的A、B两带电小球固定在真空中,所带电荷量均为+q,若仅将A球所带电量变为-q,则B球所受的库仑力( )
A.大小和方向均不变B.大小和方向均改变
C.大小改变、方向不变D.大小不变、方向改变
5.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()
A.
B.
C.
D.
6.一个带电荷+q的小球A与带电荷-2q的小球B相隔r,两球在库仑力的作用下相碰,再分开,距离为r/2时,所受的库仑力是原来的几倍?
7.如图所示,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+4×
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,绳与竖直方向成45°
角,g取10m/s2,求:
(1)B球受到的库仑力多大?
(2)A球带电量是多少?
8.如图所示,在同一直线上有两个相距L的点电荷A、B,A带电量为+q,B带电量为-9q,现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态,求:
(1)C的带电性质;
(2)C应放于何处?
(3)C所带的电荷量。
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