高中物理 第1章 电荷的相互作用章末复习课学案 沪科版选修3-1-沪科版高二选修3-1物理学案VIP免费

第1章电荷的相互作用[巩固层·知识整合][体系构建][核心速填]1．电荷(1)三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电．(2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(3)元电荷：电荷的多少叫作电荷量，通常把e＝1.6×10－19C的电荷量叫作元电荷．2．电荷守恒定律电荷既不会创生，也不会消灭，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；在转移过程中，电荷的总量保持不变．3．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正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)表达式：F＝k.(3)适用条件：真空中静止的点电荷．[提升层·能力强化]电荷守恒定律和库仑定律1．电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一，它也可以表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷量的代数和总是保持不变．2．库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷，电荷间的相互作用力称为静电力或库仑力，空间中有多个电荷时，某电荷受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和．3．电荷守恒定律与库仑定律相结合的命题方式在高考中时有出现，是高考热点之一．(多选)两个半径相同的金属小球，带电荷量之比1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()A.B.C.D.CD[设两金属小球所带电荷量分别为q和7q，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4q，所以库仑力是原来的.当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为3q，所以库仑力是原来的.故C、D正确，A、B错误．故选CD.]解决本题的关键掌握库仑定律的公式F＝k，注意两个金属小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷．[针对训练]1．(多选)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()【导学号：69682033】A．5∶2B．5∶4C．5∶6D．5∶9BD[它们在相距一定距离时相互作用力为F1＝k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2＝k＝F1，则F1∶F2为5∶4，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2＝k＝F1，则F1∶F2为5∶9，故B、D正确，A、C错误．]2．有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量－Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B间的相互作用力变为原来的多少？【解析】C与A、B反复接触，最后A、B、C三球电荷量均分，即qA′＝qB′＝qC′＝＝2QA、B间的作用力F′＝k·＝原来A、B间作用力F＝k·＝，所以＝.【答案】三电荷平衡模型1．建模背景：力的平衡是历年来考试的重点和热点，三个电荷在它们之间库仑力作用下均处于平衡状态，称之为三电荷平衡模型．三电荷平衡模型题型是典型的力电结合的综合题型．2．模型特点(1)三点共线：三个点电荷一定分布在一条直线上．(2)两同夹异：两侧的点电荷电性相同，中间的点电荷的电性与两侧的相反．(3)两大夹小：处于中间的点电荷的带电量较小．(4)近小远大：三个点电荷中电荷量较小的两个点电荷距离较近．如图11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？所带电荷量为多少？图11【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，根据库仑定律和平衡条件，得：k＝k，以C为研究对象，则k＝k，解得：x＝r＝0.2m，q＝－Q，故C应放在A的左边0.2m处，带电荷量为－Q.【答案】C应带负电，放在A的左边0.2m处，带电荷量为－Q.三个自由点电荷平衡的规律可概括为：三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大.[针对训练]3．两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图12所示．A处电荷带正电Q1...