山东省德州市乐陵一中高中物理1.1.2电荷及其守恒定律库仑定律学案新人教版选修3-1【学习目标】知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.会用库仑定律进行有关的计算.【学习重点】库仑定律的内容及有关应用【自主学习】:一.电荷1.两种电荷:自然界中存在电荷和电荷两种,同种电荷,异种电荷。叫电荷量,简称电荷(或电量)符号为Q,单位是库伦。2.三种起电方式:(1)起电:用摩擦使物体带电的方法。(2)起电:把带电体移近不带电的导体时,导体中自由电子重新分布,导体两端出现异种电荷。这种现象称为,利用这种方式使物体带电的叫。(3)一个不带电的导体与一个带电的导体接触后分开,使不带电的物体带上电荷的方法。思考:这些起电方式的实质是创造了电荷吗?3.元电荷:与或电荷量绝对值相等的电量。1e=C,所有带电体的电荷量都是基元电荷的倍。4.电荷量:电荷的多少叫电荷量,在国际单位中它的单位是,用表示。5.比荷:带电粒子的和之比叫比荷。课堂练习(一)挂在绝缘细线下的两轻质通草球,由于电荷的相互作用靠近或远离,如图所示,则:()A.甲图中两球一定带异种电荷B.甲图中至少有一个带电C.乙图中两球一定带同种电荷D.乙图中两球可能只有一个带电二.电荷守恒定律:甲乙1电荷既不能,也不能被消灭,只能从一个物体到另一个物体,或从物体的一部分到另一部分。课堂练习(二)1.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥则A、B两球原来的带电情况可能是()A.带有等量异种电荷B.带有不等量异种电荷C.带有等量同种电荷D.一个带电,另一个不带电2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电量QA=-6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?三.库仑定律1.探究实验:实验表明,电荷间的作用力随的增大而增大,随的增大而减小。2.点电荷:的电荷可以被视为点电荷。(说明:点电荷是理想化模型,并不真实存在)3.库仑定律:(1)真空中两个点电荷间的相互作用力,跟_______成正比,跟_______成反比,作用力的方向在________________。数学表达式为:_______________________。(2)库仑定律适用于___________________________________。对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律。(3)k为静电常量,它是由__________________决定的,在国际单位制中k=_________,它的单位为导出单位。k的物理意义是________________________。课堂练习(三)1.下列说法中正确的是:()A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的.B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.根据可知,当r趋近于0时,F趋近于∞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.2.两个半径为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2A.F1=F2B.F1<F2C.F1>F2D.无法判断3.已知电子的质量m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg,它们之间的距离为5.3×10-11m(结果保留一位有效数值)(1)它们之间的万有引力?(2)异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少?(3)电子给质子的库仑力?(4)电子绕质子运动的向心力由谁提供?(5)在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子,与质子、电子构成等边三角形,求此时质子受到的合力?【巩固训练】1.下列说法正确的是:()A.元电荷是质子B.元电荷是电子C.元电荷是带电物体电荷量的最小值D.物体带电的电荷量是元电荷电量的整数倍2.如图所示,两个带电小球A、B的质量分别为m1、m2,带电量分别为q1、q2。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ,且恰好处于同一水平面上,则()A.若q1=q2,则θ1=θ2B.若q1<q2,则θ1>θ2C.若m1=m2,则θ1=θ2D,若m1<m2,则θ1>θ3.两个半径相等体积不能忽略的金属球相距L,它们带有同种等量电荷时,相互间的库仑力为F1,若保持它们间的距离不...