沪教版(上海)物理高二第一学期(试用版)-第八章-B-电荷守恒定律-库仑定律-课件-

电荷守恒定律库仑定律一:电荷守恒定律1、内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移

到另一部分，电荷的总量保持不变。2、事实依据：☆摩擦起电→☆接触起电→☆感应起电→电荷从一个物体转移到另一物体（得失电子）；电荷从物体的一部分转移到另一部分（电子转移）；电荷从一个物体转移到另一物体（得失电子）.元电荷：指与电子（或质子）电荷量绝对值相等的电荷，其值e=

，所有带电体的电荷量都是元电荷的

。1.6×10-19C整数倍一:电荷守恒定律1、内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移

到另一部分，电荷的总量保持不变。2、事实依据：☆摩擦起电→☆接触起电→☆感应起电→电荷从一个物体转移到另一物体（得失电子）；电荷从物体的一部分转移到另一部分；电荷从一个物体转移到另一物体（得失电子）.+A-B+C-D++++++++--------++++++++--------例题：使带电的金属球靠近不带电的验电器（）B若接触呢？一:电荷守恒定律1、内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移

到另一部分，电荷的总量保持不变。2、事实依据：☆摩擦起电→☆接触起电→☆感应起电→电荷从一个物体转移到另一物体（得失电子）；电荷从物体的一部分转移到另一部分（电子转移）；电荷从一个物体转移到另一物体（得失电子）.例题：两完全相同的小球a、b，带电量分别是1×10-8C和3×10-8C，则在a、b接触以后再分开，带电量各为多少？变式：若qa=-1×10-8C，qb=3×10-8C？二:库仑定律1、内容：在真空中，两个静止的点电荷的相互作用力，跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、表达式：F=kQ1Q2/r2其中k=9.0×109Nm2/C23、适用条件：①真空中②两点电荷

若是异种电荷呢？

若是L是其半径的30倍呢？

在各种情况下，它们的万有引力？例题：两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定在绝缘支座上，两球心间的距离L为半径的3倍。若使它们带上等量的同种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b间的库仑力F（）A、F=kQ2/L2B、F>kQ2/L2

C、F<kQ2/L2D、无法确定..abL二:库仑定律1、内容：在真空中，两个静止的点电荷的相互作用力，跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、表达式：F=kQ1Q2/r2其中k=9.0×109Nm2/C23、适用条件：①真空中②两点电荷例题：两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为质点），固定在相距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，则两球间库仑力大小为（）A、F/12B、3F/12C、4F/3D、12F变式：两个相同的金属小球（均可视为质点）A、B带电量大小相等，固定在相距r的两处，它们间库仑力的大小为F。现用第三个半径相同的不带电的金属小球C，先后与A、B两小球接触后移开，则A、B两球间库仑力大小可能为？吸引力？排斥力？二:库仑定律1、内容：在真空中，两个静止的点电荷的相互作用力，跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、表达式：F=kQ1Q2/r2其中k=9.0×109Nm2/C23、适用条件：①真空中②两点电荷例题：如图所示，半径为R的绝缘细圆环均匀带电，带电量是+Q，半径为R，在圆环中心放一带电量为+q的点电荷，求点电荷q受到的库仑力多大？+qR若圆环上有一个宽度为L的缺口呢（L远小于R）？若此为均匀的金属球壳，被挖去的是一半径为r的小圆孔，则q受到的库仑力大小与方向如何？三、库仑定律的综合应用例题：用两根绝缘细线挂着两个质量相同的不带电的小球A和B，此时，上、下细线受到的力分别为FA、FB，如果使A带正电，B带负电，上、下细线受力分别为FA、FB，则（）A、FA<FAB、FB>FBC、FA=FAD、FB<FBAB例题：如图所示，竖直墙面与与水平地面均光滑绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B稍向左推过一些，两球重新平衡时的受力情况与原来相比（）A、推力F将增大B、墙面对小球A的弹力减小C、地面对小球B的弹力减小D、两球之间的距离增大ABF三、库仑定律的综合应用例题：如图，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的轻质弹簧连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧的长度均为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多少？k0k0qqqLL三、库仑定律的综合应用kq2/4L2kq2/L2k0x例题：两个带同种电荷的小球，质量和带电量分别为m1、q1和m2、q2,用两段绝缘细线悬挂在天花板上的o点，当平衡时连线水平，且与竖直方向的夹角分别为和，且<，则下列说法正确的是（）A、若q1>q2，则m1>m2B、若q1>q2，则m1<m2C、因<，所以m1<m2D、因<，所以m1<m2q1q2三、库仑定律的综合应用三、库仑定律的综合应用例题：两个点电荷，它们带有同种性质的电荷，所带电荷量之比为2:5，质量之比为1:2，置于真空中，相距L，同时释放后，它们的加速度之比为

，经过t秒后，它们的速度之比为

，它们的动能之比为

？例题：如图，竖直平面内有一圆形光滑细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一带电量为+Q的点电荷。一质量为m、带电量为+q的带电小球在圆形绝缘细管中作圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，当小球运动到最低点时对管壁的作用力多大？++QR+q三、库仑定律的综合应用例题分析例题１：两个半径相同的金属小球甲和乙，所带电荷量之比为1：2，相距r时相互作用力为F.若把甲移近验电器，金属铂片张开一定角度，再把乙移近验电器，金属铂片张角先减小至00后又张开.移走验电器，把甲、乙放回原位置后用一个完全相同的不带电的金属球先与乙接触，再与甲接触后也移走，这时甲、乙两球的作用力变为（甲、乙可看做点电荷）（）Ａ、1.125FB、0C、0.1825FD、0.5F或0☆第三个球先与甲接触，后与乙接触，答案是什么？☆第三个球先与甲接触，后与乙接触，再与甲接触……一直反复下去。最后的答案又是什么？例题分析例题2：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，恰好使第三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放在何处？所带电量为多少？+-AB0.4m+CFAC+CFBC+CFACFBC⑴若C带正电：①C的位置要求：靠近电量小的A球，且在A的外侧。②C的电量要求：C可以带上任意电量。例题分析例题2：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，恰好使第三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放在何处？所带电量为多少？+-AB0.4m⑵若C带负电：①C的位置要求：②C的电量要求：-CFBC-CFAC-CFACFBC靠近电量小的A球，且在A的外侧。C可以带上任意电量。例题分析例题2：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，恰好使第三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放在何处？所带电量为多少？+-AB0.4m纵上所述：①C的位置要求：②C的电量要求：-CFBC-CFAC-CFACFBC靠近电量小的A球，且在A的外侧。C可以带上任意电量。③C的电性要求：C可以带正电，也可带负电。例题分析例题2：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，恰好使第三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放在何处？所带电量为多少？+-AB0.4m纵上所述：①C的位置要求：②C的电量要求：-CFBC-CFAC-CFACFBC靠近电量小的A球，且在A的外侧。C可以带上任意电量。③C的电性要求：C可以带正电，也可带负电。例题分析例题2：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，恰好使第三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放在何处？所带电量为多少？++AB0.4m①C的位置要求：②C的电量要求：+CFACFBC靠近电量小的A球，且在AB之间。C可以带上任意电量。③C的电性要求：C可以带正电，也可带负电。+-ABLCF1F2++ABLCF2F1小结：使第三个点电荷平衡的情景（qA﹤qB）-+ABLCF1F2--ABLCF2F1两异外延两同内夹远大近小例题分析例题3：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，恰好使三个点电荷都处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放在何处？所带电量为多少？+-AB0.4m①C的位置要求：②C的电量要求：③C的电性要求：例题分析例题4：三个电量均为Q（正电）的小球质量均为m，放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，其边长为L，如图所示，求：⑴在三角形的中心o点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小球都处于静止状态？其电荷量是多少？⑵若中心电荷量在⑴问的基础上加倍，三个带电小球将加速运动，求其加速度。⑶若中心电荷量在⑴问基础上加倍后，仍保持三个小球相对距离不变，可让它们绕中心电荷同时旋转，求它们旋转的线速度。ABCo例题分析例题4：质量相等的三个带电小球，置于光滑绝缘的水平桌面上的一个边长为L的正三角形的三个顶点上，如图所示.已知a、b两球皆带正电荷q，现给c球一个恒定的拉力F，使三个球恰好在相对位置不变的情况下以相同的加速度一起做加速运动，问：⑴C球应带什么性质的电，电荷量多少？⑵恒力F应多大？ABCF例题分析例题5：如图，质量均为m的三个小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，A与B间和B与C间距离均为L，A球带电荷量为QA=8q，B球带电荷量为QB=q，若小球C上加一水平向右的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相对静止.求⑴外力F的大小；⑵C球所带的电荷量。ABCF电场力的性质一:静电场1、电场：电荷周围存在的一种物质。静止电荷产生的电场称为静电场。2、电场的基本性质：对放入的电荷有力的作用。++FF3、电荷间的相互作用：是通过电场实现的。怎样描述电场的强弱（大小）与方向？二:电场强度1、物理意义：描述电场的

和

的物理量。强弱方向2、定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它的电荷量的

。比值3、定义式：E=F/q。qF0斜率k=E实验：把电量为q和2q…的试探电荷分别放在电场中的某一点，两试探电荷受到的电场力之比是F和2F…++Fq4、单位：N/C或V/m。对电场中的某点：场强E与试探电荷无关。如果把试探电荷移走，此点的电场强度怎么变？二:电场强度1、物理意义：描述电场的

和

的物理量。强弱方向2、定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它的电荷量的

。比值3、定义式：E=F/q。qF0斜率k=E++F4、单位：N/C或V/m。对电场中的某点：场强E与试探电荷无关。5、方向规定：与正（负）试探电荷受到的电场力同（反）向。E6、真空中点电荷的电场强度：大小：E=kQ/r2Q方向：正（负）点电荷产生的电场方向：背离（指向）电荷；rq三:电场线1、作用：形象描述电场中各点场强的大小和方向。+Q线的疏密：表示场强的大小。线上某点的切线方向：表示该点的电场方向。三:电场线1、作用：形象描述电场中各点场强的大小和方向。线的疏密：表示场强的大小。线上某点的切线方向：表示该点的电场方向。2、几种常见的电场线：3、电场线的特点：①假想的，不存在，但可模拟。②起始于正电荷（来自无穷远处），终止于无穷远处（负电荷）.③不闭合，不相交，不相切。④线密的处电场

，线疏处电场

。强弱⑤匀强电场的电场线：一组平行线。电场线是不是电荷在电场中的运动轨迹？有无可能重合？三:电场线1、作用：形象描述电场中各点场强的大小和方向。线的疏密：表示场强的大小。线上某点的切线方向：表示该点的电场方向。2、几种常见的电场线：3、电场线的特点：4、电荷运动轨迹与电场线重合的条件：电场线是直线速度方向与电场线平行（或v0=0）合力方向与电场线平行例题：真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷,它受到向右的电场力2×10-5N,则P点的电场强度为

N/C，方向向

;若在P点放入带电量为-210-9C的试探电荷变成的电场强度为

N/C，方向向

。若把试探电荷的电量减少为2×10-9C,再放在P点，在P点的电场强度大小为

N/C，方向向

。四、如何求解空间某点的电场强度5×1035×1035×1031、定义式法：E=F/q右如果把这个试探电荷取走，则P点的场强为

N/C，方向向

。右5×103右右四、如何求解空间某点的电场强度1、定义式法：E=F/qMNoP600例题：如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，半圆弧半径为R，∠MOP=600。现把一电荷量为+Q的点电荷置于M点，则o处的电场强度多大？方向如何？若再在N处放置一电荷量为-Q的点电荷，则o处的电场又如何？若把N处的点电荷移到P处，则o处的电场又如何？2、决定值法：E=kQ/r2（一切电场）（真空中的点电荷）

矢量叠加：平行四边形定则（某一点电场来源多样）四、如何求解空间某点的电场强度例题：如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N／C，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圆心处放一电量为10－8C的正点电荷，则A处场强EA大小和方向如何？B处的场强大小EB和方向如何？（取静电力常量k=9.0×109N.m2/c2）与A对称点C的场强？.C与B对称点D的场强？.D1、定义式法：E=F/q2、决定值法：E=kQ/r2（一切电场）（真空中的点电荷）

矢量叠加：平行四边形定则（某一点电场来源多样）例题：如图所示，半径为R的绝缘细圆环均匀带电，带电量是+Q，半径为R，求圆环在中心o点的电场强度？+qR四、如何求解空间某点的电场强度1、定义式法：E=F/q2、决定值法：E=kQ/r2（一切电场）（真空中的点电荷）

矢量叠加：平行四边形定则（某一点电场来源多样）若圆环上有一长度为L的缺口（L很小）？若圆环单位长度的电量为Q？若均匀球壳挖走一半径为r的圆孔（r很小）？四、如何求解空间某点的电场强度1、定义式法：E=F/q2、决定值法：E=kQ/r2（一切电场）（真空中的点电荷）

矢量叠加：平行四边形定则（某一点电场来源多样）例题：两个固定的等量同种点电荷，用E1和E2分别表示两点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点（）A、有三个，其中两处合场强为零B、有三个，其中一处合场强为零C、只有二个，其中一处合场强为零D、只有一个，该处合场强为零五、两点电荷连线的中垂线上的电场分布情况.o等量同种电荷等量同种电荷o处的场强为零A1..A2对称点A1、A2和B1、B2的场强等大、反向.B1.B2由o沿中垂线向外的场强先增大后减小....A2A1.oB1B2在连线上最小在中垂线上最大等大、同向逐渐减小比较项目例题：如图所示，a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧（）A、Q1、Q2都是正电荷，且Q1﹤Q2B、Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1﹥︱Q2︱C、Q1是负电荷，Q2是正电荷，且︱Q1︱﹤Q2D、Q1、Q2都是负电荷，且︱Q1︱﹥︱Q2︱MNPab左右Q1Q2五、两点电荷连线的中垂线上的电场分布情况E六、分析带电粒子在电场中的运动例题：如图，QA=310-8C，QB=-310-8C，A、B两球相距5cm，在水平方向外加匀强电场作用下，A、B保持静止，悬线竖直，求所加匀强电场E的大小和方向(两小球可看做质点）.ABA、B连线中点的场强大小和方向？F库QAEmgT六、分析带电粒子在电场中的运动例题：如图，QA=310-8C，QB=-310-8C，A、B两球相距5cm，在水平方向外加匀强电场作用下，A、B保持静止，悬线竖直，求所加匀强电场E的大小和方向(两小球可看做质点）.ABA、B连线中点的场强大小和方向？EAB六、分析带电粒子在电场中的运动例题：如图所示，正电荷q只在电场力作用下，由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么，可以断定，它所在的电场是图中的哪一个（）ABCDPQPQPQPQ六、分析带电粒子在电场中的运动例题：如图，匀强电场方向与水平线间夹角=300，方向斜向右上方，电场强度E，质量为m的小球带负电，以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致。①若小球的带电荷量q=mg/E，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？②若使小球的带电量为q=2mg/E，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？v0例题分析如图所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上o点静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是（）A、