第一二节库伦定律

第一节电荷及其守恒定律【学习目标】1．理解摩擦起电和静电感应起电的实质．2．掌握电荷守恒定律，知道什么是元电荷，体会科学研究中的理想模型方法【合作探究交流展示】探究问题1电荷1：物质的微观结构是怎样的？物体不带电，其内部就没有电荷吗？2、为什么毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；通过现象分析摩擦起电的实质是什么？3、根据金属的微观结构，思考为什么金属可以导电？例题1、M和N是原来都不带电的物体，互相摩擦后M带正电荷，下列判断中正确的是（）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N转移到了MC．N在摩擦后一定带等量的负电荷D．M在摩擦过程中失去了电子变式训练1、在我国北方天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电击一下。这是为什么?探究问题2感应起电实验探究1取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的，如图所示①把带正电荷的球C移近导体A，金属箔有什么变化?移走C，金属箔有何变化?请分析原因。②先把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化?请分析原因③再让A和B接触，又会看到什么现象?请分析原因。探究问题2验电器①如何用验电器检测带电体是否带电？②注意观察：是否只有当带电体与导体棒的上端接触时，金属箔片才开始张开？用验电器检测带电体是否带电属于哪种起电方式？③接触带电的规律：根据实例分析两个完全相同的带电导体，接触后再分开，二者带电情况有什么规律?归纳总结：使物体带电有哪几种方式？例题2绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜。在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1-1-1所示，现使b带正电，则()A.b将吸引a，吸住后不放开B.b先吸引a，接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开变式训练2、将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示，下列几种方法能使两球都带电的是（）A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电探究问题3电荷守恒定律思考1等量的正负电荷接触后，是否这些电荷就消失了、不存在了？思考2摩擦起电、感应起电、接触带电是不是创造了电荷？三种起电方式本质是什么？归纳总结：电荷守恒定律的两种表述方式探究问题4元电荷问题1：电荷量是如何定义的，国际单位制中电荷量的单位是什么，如何表示？问题2：什么是元电荷?元电荷是一种电荷吗？元电荷的值最早是由哪位科学家测得的，取值是多少？问题3：物体所带的电量能否取任意的数值？电子的比荷是多少？例题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．元电荷是表示跟一个电子或质子所带电荷量数值相等的电荷量C．元电荷就是质子D．物体所带电量只能是元电荷的整数倍【小结】1、常见的起电方式有哪几种？他们的实质是什么？2、电荷守恒定律的两种描述？3、什么是元电荷。ab【当堂检测】1、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是()A、摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷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部分转移到另一个部分D、感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体2、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量数值相等的电量C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍3、导体a带5q的正电荷，另一完全相同的导体b带-q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则b导体的带电量为[]A．-qB.qC.2qD.4q4、5个元电荷的电量是________，16C电量等于________元电荷5.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（）A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移6、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．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电7、下列关于元电荷的说法，正确的是（）A、元电荷实质上是指电子和质子本身B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C、元电荷的值通常取e＝1．60×10－19CD、电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的【课后拓展】1、毛皮和橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（）A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上2、如图所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是()A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动3、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是()A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷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部分转移到另一个部分D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体4、关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．物体所带的电荷量只能是某些特定值C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C第二节库仑定律课堂导学案【学习目标】1、知道什么是点电荷，了解点电荷是一个理想化的模型。知道带电体化为点电荷的条件。2．理解库仑定律的文字表述及公式表达，运用库仑定律的公式进行有关的计算．3、了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究【合作探究交流展示】探究问题1、影响两电荷之间相互作用力的因素：实验演示：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．①3个小球带等量正电荷，跟A球的距离r变大时，通过观察偏角的的变化，思考F大小如何变化？②通过减少3个小球的带电量，观察偏角的变化，思考F大小如何变化？思考：哪些因素影响电荷之间的相互作用力？产生怎样的影响？探究问题2库仑定律根据库仑定律的内容和表达式思考：①库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？k的数值的物理意义是什么？②库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？③在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？你有什么体会？④库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？例题1试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．例题2对于库仑定律，下列说法正确的是（）A.凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式B.两个带电小球相距非常近时，也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等D.两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半变式训练1两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时，相互作用力为F2,则（）A．F1=F2B．F1＜F2C．F1＞F2D．无法判断探究问题3库仑定律的应用1、公式的直接应用例题3真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r，它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍，乙的电量变为原来的1/3，距离变为2r，则它们之间的静电力变为（）A.3F/8B.F/6C.8F/3D.2F/3变式训练2真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了1/2，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了()A．1/2B．1/3C．1/4D．1/252、库仑定律的综合应用例题4如图所示，等边三角形ABC，边长为L，在顶点A、B处有等量异性点电荷QA,QB,QA=-Q,QB=+Q，求在顶点C处的点电荷QC所受的静电力。变式训练3如图所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm，丝线与坚直方向夹角为45,此时小球B受到库仑力F=___________。小球A带的电量qA=____________。例题5真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（A、B均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为多大?变式训练4、两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7【小结】1、库仑定律的内容及其适用范围？3、点电荷是一种理想模型，将带电体简化为点电荷的条件是什么？【当堂检测】1、关于点电荷的下列说法中正确的是（）A.真正的点电荷是不存在的．B.点电荷是一种理想模型．C.足够小的电荷就是点电荷．D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2、真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A、2倍B、4倍C、8倍D、16倍3、真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们所受的库仑力4．将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上，从静止开始释放，那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)()A．它们的加速度一定在同一直线上，而且方向可能相同B．它们的加速度可能为零C．它们的加速度方向一定相反D．它们的加速度大小一定越来越小5.如图所示，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，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()A．F引＝Gm2l2，F库＝kQ2l2B．F引≠Gm2l2，F库≠kQ2l2C．F引≠Gm2l2，F库＝kQ2l2D．F引＝Gm2l2，F库≠kQ2l26．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为()A．5∶2B．5∶4C．5∶6D．5∶97.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所带电荷量的大小比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()A．F1B．F2C．F3D．F4【课后拓展】1．下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷．B．体积很大的带电体一定不是点电荷．C．当两个带电体的形状对它相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷．D．任何带电球体，都可看作电荷全部集中于球心的点电荷．2．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方