1、第一节 电荷 库仑定律第一章 电场 电流第一章 电场 电流 1.了解自然界中有正负两种电荷，知道起电的三种方式 2.知道电荷守恒定律，了解元电荷、点电荷的概念(重点)3了解库仑定律的含义及其表达式、适用条件，并会用库仑定律进行有关计算(重点难点)栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流一、接引雷电下九天1752 年 6 月富兰克林在美国费城进行了著名的风筝实验，证明了闪电是一种_现象，和地上的电是一样的，统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷信二、电荷1两种电荷：自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒
2、带负电荷2电荷间的相互作用：同种电荷相互_，异种电荷相互_放电排斥吸引栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流3电荷量：电荷的多少叫电荷量，用_表示，在国际单位制中，单位为_，符号为_通常，正电荷量用正数表示，负电荷量用负数表示4摩擦起电：摩擦起电的实质是_从一个物体_到另一个物体上，失去电子的物体带_电，得到电子的物体带_电5感应起电：把电荷移近_的导体，可以使导体_的现象，叫做感应起电Q 或 q库仑C电子转移正负不带电带电栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流1在感应起电的过程中，为什么要求必须是导体，而且要先把
3、导体的远、近两端分开，再移走带电体？提示：只有导体中才存在大量的自由电荷，在外界电荷的作用下发生分离，近端因吸引出现异种电荷，远端因排斥出现同种等量的电荷，如果先移走带电体，外界的影响消除后近端和远端的电荷由于相互吸引而恢复电中性状态无法感应起电 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流三、电荷守恒1内容：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体_到另一个物体，或者从物体的一部分_到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量_2元电荷：最小的电荷量是电子所带的电荷量，质子、正电子带有跟电子等量的异种电荷这个最小的电荷用 e 表示，e_ C，任何带电体的电荷量都
4、等于 e 或者是 e的整数倍，因此电荷量 e 叫做元电荷转移转移不变1.601019栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流2.制作两块装有玻璃柄的相同玻璃圆板，其中一块贴上丝绸，如图所示，将两块圆板相互摩擦，然后分开当它们分别接近轻小物体时，轻小物体均被吸引，这说明它们都带上了电荷如果把两块带电圆板紧密接触，然后合在一起去靠近轻小物体，这时轻小物体能否被吸引？这说明了什么？提示：两块圆板相互摩擦，分开后分别带上了等量异种电荷，再次合在一起，正负电荷中和，整体不显电性，对轻小物体没有吸引力栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章
5、电场 电流四、库仑定律1点电荷：如果带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以_，可看做点电荷，它是_模型2内容：_中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成_，跟它们距离的二次方成_，作用力的方向在它们的连线上3表达式：F_静电力常量 k_4适用条件：真空中的点电荷忽略不计理想化真空正比反比kQ1Q2r29.0109Nm2/C2栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流3在理解库仑定律时，根据公式 FkQ1Q2r2，推导出当 r0时，F的结论是否正确？提示：不正确从数学角度分析当 r0 时，F的结论是
6、正确的，但从物理角度分析当 r0 时，两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现 r0 的情况栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 三种起电方式的理解 方式内容 摩擦起电感应起电接触起电 产生条件两种不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体和带电体接触时 现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 方式内容 摩擦起电感应起电接触起电 原因不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同
7、而发生的电子的得失导体中的自由电子受到带电体正(负)电荷的吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥 实质都是电荷在物体之间或物体内部的转移 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移走带电物体(2)两个完全相同的金属球，如果带同种电荷，接触后总电荷量平分，如果带异种电荷，先中和后平分，分开时两金属球带等量的同种电荷栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流命题视角 1 对摩擦起电的理解(多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A摩擦起电现象使本来没有
8、电子和质子的物体产生了电子和质子B两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷C摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而造成的D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析 摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同，因而电子可以在物体间转移若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电；若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电 答案 BD栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一
9、章 电场 电流命题视角 2 对感应起电的理解 如图所示的是一个带正电的验电器，当一个金属球 A靠近验电器上的金属小球 B 时，验电器中的金属箔片先闭合后张开，说明金属球 A 带的是()A正电荷B负电荷C可以是正电荷也可以是负电荷D先带正电荷，后带负电荷栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流审题指导 解答本题应从以下两点思考：(1)影响金属箔片张角变化的因素；(2)正负电荷间的相互作用力对电荷移动的影响 解析 金属箔片开始带正电，当带电金属球 A 靠近验电器时，金属箔片先闭合后张开，说明金属箔片所带的正电荷被吸引而转移，而使金属箔片带上负电荷，所以又会张开
10、，由此判断金属球 A 带负电荷 答案 B栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流命题视角 3 对接触起电的应用 两个完全一样的金属小球 M、N，先让它们各自带电5q 和7q，接触后再分开，则最终 M、N 的带电量分别是()A6q，6q B7q，5qC12q，12qDq，q答案 A栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 如图所示，绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球 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，现使 a、b 分别带正、负电，则()Ab 将吸引 a，吸引后不放开Bb
11、 先吸引 a，接触后又与 a 分开Ca、b 之间不发生相互作用Db 立刻把 a 排斥开栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析：选 B.因 a 带正电，b 带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球 a 将向 b 靠拢并与 b 接触若 a、b 原来所带电荷量不相等，则当 a 与 b 接触后，两球先中和一部分原来的电荷，然后将剩余的电荷重新分配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开若 a、b 原来所带电荷量相等，则 a、b 接触后完全中和而都不带电，a、b 自由分开 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探
12、究第一章 电场 电流 对库仑定律的进一步理解1库仑定律的理解和应用(1)库仑定律的适用条件：真空，点电荷库仑定律严格适用于真空中两个点电荷的相互作用，但这两个条件都是理想化的，在空气中近似成立；对于两个带电均匀的球体，r 应取两球体的球心距栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(2)静电力常量：只有库仑定律公式中各个物理量都采用国际单位时，k 的值才是 9.0109 Nm2/C2.(3)库仑力的计算：大小计算和方向判断分别进行即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷 Q1、Q2 的正负号代入公式中，只将电荷量的绝对值代入公式计算出力的大小，力的方向根据同种
13、电荷相斥，异种电荷相吸加以判断即可栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流2库仑定律与万有引力定律的比较万有引力定律库仑定律 不同点适用条件两质点间两点电荷间力的性质只有引力引力或斥力产生原因物体有质量物体带电 相同点都是非接触力(场力)公式形式相似，万有引力定律公式为 FGm1m2r2，库仑定律公式为 FkQ1Q2r2，都与距离的二次方成反比，与质量或电荷量的乘积成正比 力的方向均在相互作用的物体连线上 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(1)库仑定律和万有引力定律适用条件不同，万有引力定律适用时，库仑定律不一
14、定适用(2)在研究微观粒子的受力时，万有引力很小，可以忽略不计，在研究天体的相互作用时静电力同样可以忽略不计 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流命题视角 1 对库仑定律应用条件的考查 关于库仑定律，下列说法正确的是()A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体B根据 Fkq1q2r2，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C带电量分别为 Q 和 3Q 的点电荷 A、B 相互作用时，B 受到的静电力是 A 受到的静电力的 3 倍D库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第
15、一章 电场 电流思路点拨 只有对真空中点电荷间的作用力，库仑定律才成立解析 如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看做是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，故 A 错误两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，Fkq1q2r2 已经不能适用，故 B错误根据牛顿第三定律得：B 受到的静电力和 A 受到的静电力大小相等，故 C 错误库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷，故 D 正确 答案 D栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流命题视角 2 库仑定律公式的应用 两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均
16、可视为点电荷)，固定在相距为 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r2，则两球间库仑力的大小为()A 112F B34FC43FD12F思路点拨 两球接触后电荷先中和后平分 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析 因为相同的两带电金属小球接触后，它们的电荷量先中和后均分，所以接触后两小球带电荷量均为 QQ3Q2Q，由库仑定律得：接触前 Fk3Q2r2，接触后 FkQ2r22k4Q2r2，联立得 F43F，故选 C.答案 C栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流利用库仑定律计算库仑
17、力的技巧(1)能否应用库仑定律的关键是看带电体是否能看成点电荷，是否满足库仑定律的条件(2)计算库仑力的大小时，只代入 Q1、Q2 的大小，不代入正负号，当带电体是均匀带电球体时，r 应为球心距(3)判断库仑力方向的关键是判断两带电体的电性，库仑力一定作用在两者连线上，同种电荷间相互排斥，异种电荷间相互吸引 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流【通关练习】1真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 F，若它们的带电量都增大为原来的 2 倍，距离减小为原来的 1/2，它们之间的相互作用力变为()AF/2 BFC4FD16F解析：选 D.根据库仑定律公
18、式，可知当电量都增加 2 倍，距离减小为原来的 1/2 时，库仑力变为原来的 16 倍，选项 A、B、C 错误，D 正确栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流2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架上，两球心间的距离为 L，为球壳外半径 r 的 3 倍若使它们带上等量异种电荷，使其所带电荷量的绝对值均为 Q，那么 a、b 两球之间的万有引力 F1 与库仑力 F2 为()AF1Gm2L2，F2kQ2L2 BF1Gm2L2，F2kQ2L2CF1Gm2L2，F2kQ2L2DF1Gm2L2，
19、F2kQ2L2栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析：选 D.虽然两球心间的距离 L 只有其外半径 r 的 3 倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律；而本题中由于 a、b 两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离 L 只有其外半径 r 的 3 倍，不满足 L 远大于 r 的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，D 正确栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
