电荷及其守恒定律库仑定律要点梳理A.docVIP

电荷及其守恒定律、库仑定律 编稿：周军 审稿：隋伟 【学习目标】 1、知道自然界存在两种电荷，理解元电荷和点电荷的概念 2、理解摩擦起电和感应起电的实质，知道守恒定律 3、理解库仑定律，并会用库仑定律进行相互作用力的计算要点一电荷及电荷守恒定律1、自然界中存在两种电荷 我们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示；把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示. 3、 电荷守恒定律　 要点诠释： 1．内容 电荷既不能创造，也不能消灭，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，这个结论叫做电荷守恒定律． 2．电荷守恒定律的另一种表述 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． 4、元电荷 （1）电荷量电荷的多少叫做电荷量符号：q 单位：库仑符号：C （2）元电荷: 电子所带电荷量是带电体的所带电荷量的最小单元，叫做元电荷，用e表示 要点诠释： （1）所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍.也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量. 元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的元电荷e的值： （3）比荷：带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷. 如电子的电荷量e和电子的质量me (me=0.91×10－30 kg)之比，叫电子的比荷.=1.76×1011 C/kg，可作为物理常量使用.要点真空中两个点电荷相互作用力，跟电荷量的乘积成正比，跟距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.这种作用力叫做静电力，也叫库仑力. 公式： 其中，1、2为两个电荷的电量，r为两个电荷中心的距离.k为静电力恒量，它的数值由选取的单位决定，国际单位制中k=9.0×109 N·m2/C2.库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律，但人们至今还不能说明它们的这种相似性点电荷也是一个理想化的模型，一种科学的抽象.当带电体的线度远远小于带电体之间的距离，以致带电体的形状和大小对其相互作用力的影响可以忽略不计，这样的电荷叫点电荷.具体问题中，两均匀带电球体或带电球壳之间的库仑作用力可以看成将电荷集中在球心处产生的作用力.计算库仑力时，从数学角度分析，若两电荷间的距离r→0，F→∞；但在物理上是错误的，因为当r→∞时电荷已经失去了作为点电荷的前提条件，此时库仑定律已不再适用． 2．库仑力是“性质力”：库仑力也叫做静电力，是“性质力”不是“效果力”，它与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性，同样遵循牛顿第三定律，不要认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大．在实际应用时，库仑力与其他力一样，对物体的平衡或运动起着独立的作用，受力分析时不能漏掉． 3．库仑定律是电磁学的基本定律之一．库仑定律给出的虽然是点电荷间的静电力，但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向． 4．应用库仑定律应注意： (1)统一国际单位：因静电力常量N·m2/C2，所以各量要统一到国际单位． (2)计算库仑力时，q1、q2可先只代入绝对值求出库仑的大小，再由同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断力的方向． 【典型例题】 类型一理解 例1关于元电荷，下列说法中正确的是(　　) A元电荷实质上指电子和质子本身B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19CD、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答案BCD 【解析元电荷实际上是指电荷量，数值是1.6×10－19C，不要误认为元电荷是指具体的电荷，元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别，宏观上所有带电体的电荷量只是元电荷的整数倍，元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高. 注意 例2 类型 例举一反三如图所示，Q是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球P移近Q，由于静电感应，A端出现的感应电荷量大小为qA，B端为qB，同下列结论中正确的是(　　) A、导体Q上，qA＞qBB、导体Q上，qA＝qB C、用手触一下Q的A端，拿走P后Q带正电D、用手触一下Q的B端，拿走P后Q带负电答案BD 【解析因为P带正电，所以Q上的A端出现负电荷，受P的吸引；而在B端出现正电荷，受P的排斥.不管用手接触Q的哪一处都是大地上的负电荷与Q上的正电荷中和，使Q带负电，用手接触导体的过程是一个接地过程，导体接地时都是远端（离带电体较远的一端）的电荷入地.静电感应的过程是导体内的电荷重新分布的过程，由此可知qA＝qB. 【答案】B 类型的理解 例、、，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C、