电场第1课时：电荷守恒定律、库仑定律.doc

《电场》第一课时 电荷及电荷守恒定律 库仑定律

考点及考察要求
内容
要求
说明
电荷 电荷守恒定律 点电荷 库仑定律
Ⅰ

【学习目标】能利用电荷守恒定律判断电荷的重新分配
会解决库仑力参与的平衡及动力学问题
活动一：电荷、电荷守恒定律
例1．以下说法正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量是任意实数
B．元电荷就是电子或质子
C．物体所带电荷量的最小值是1.6 × 10-16C
D.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体就可以看做点电荷
例2．两个带有等量同种电荷Q的完全相同的金属小球a和b，现有一带有绝缘柄的不带电的相同金属小球c，先与a接触，再与b接触，C的带电量为 ，若a，b带等量异种电荷，将C分别与a，b接触，则C的带电量为
元电荷：
比荷：
电荷守恒定律：

两个完全相同的带电金属球相互接触时，它们的电荷如何分配？

活动二：阅读课本5-7页，库仑定律的理解
例3．真空中有甲、乙两个电荷，相距r，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，距离变为2r，则它们之间的静电力变为（ ）
A. B. C. D.
例4．半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受的力为零，现在球壳上挖去半径为r（rR）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为 （已知静电力恒量为k），方向 .
例5．如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与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．若使它们带上等量电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的库仑力F库为(　　)
A．F库＝k B．F库＜k C．F库＞k D．无法确定
思考：a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为(　　)
A．F引＝G，F库＝k B．F引≠G，F库≠k
C．F引≠G，F库＝k D．F引＝G，F库≠k
例6．如图，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所带电荷量比b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．F1 B.F2 C.F3 D.F4
点电荷（理想化模型）
库仑实验的研究方法：
库仑定律内容：
公式：
适用条件：
判断：
a.根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大（ ）
b.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力（ ）
活动三：库仑力作用下物体的平衡与动力学问题
例7.相距L的点电荷A,B固定，带电量分别为+4Q和-Q,要引入第三个点电荷C,使该电荷处于平衡状态 ，求电荷C的位置和带电量

思考：若电荷A、B不固定，要使三个点电荷在库仑力作用下都处于平衡状态，求点电荷C的带电量和放置的位置．

三个自由电荷的共线平衡问题：
例8．两个大小相同的小球带同种电荷，质量分别是m1和m2，带电量分别是q1和q2，用绝缘细线悬挂后，因静电斥力而使两悬线张开，分别与竖直方向成角1和2，且两球处于同一水平线上，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．若1＞2则一定有q1＞q2 B．若m1＞m2则一定有q1＞q2
C．若1＝2则一定有q1＝q2
D．无论q1和q2有什么关系，一定有m1tan1＝m2tan2
例9.水平光滑绝缘细管中,两相同的带电金属AB小球相向运动,当相距L时,加速度大小均为a,已知A球带电荷量为+q,B球带电荷量为-3q.当两球相碰后再次相距L时,两球加速度大小为多少?

例10.光滑绝缘的水平面上固定着三个带电小球A、B、C，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带等量正电荷q，现对C球施一水平力F的同时，将三个小球都放开，如图所示，欲使得三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：
(1)C球的电性和电荷量；
(2)力F及小球的加速度a.

有库仑力参与的平衡问题或动力学问题的处理方法：
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