1、庫(kù)侖定律 教學(xué)目標(biāo) 1、理解點(diǎn)電荷、元電荷的概念 2、掌握庫(kù)侖定律及其適用范圍和簡(jiǎn)單應(yīng)用l、 電荷電荷 （1）兩種電荷兩種電荷：自然界中存在著兩種電荷，它們分：自然界中存在著兩種電荷，它們分別為別為_(kāi)和和_,用用_摩擦過(guò)摩擦過(guò)的的_上帶的電荷叫負(fù)電荷；用上帶的電荷叫負(fù)電荷；用_摩摩擦過(guò)的擦過(guò)的_上帶的電荷叫正電荷上帶的電荷叫正電荷 同種電荷互相同種電荷互相_，異種電荷互相，異種電荷互相_ （2）電荷量：電荷量是指）電荷量：電荷量是指_單位是單位是_簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)_，符號(hào)是，符號(hào)是_ 物體不帶電實(shí)質(zhì)是物體不帶電實(shí)質(zhì)是_；物體帶電實(shí)質(zhì)是；物體帶電實(shí)質(zhì)是_ （3）元電荷：電子所帶電荷量）元電荷：電子所帶電

2、荷量 e1.60 X 10-19C，實(shí)，實(shí)驗(yàn)表明：所有帶電體的電荷量驗(yàn)表明：所有帶電體的電荷量_e或是或是e的的_，因此，因此_稱(chēng)為元電荷。稱(chēng)為元電荷。 （4）點(diǎn)電荷：如果帶電體間的距離比它們的大小大）點(diǎn)電荷：如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的得多，以致帶電體的_可忽略不計(jì)，這樣的帶電可忽略不計(jì)，這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是體可以看成點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是_，實(shí)際不存在，實(shí)際不存在2、電荷守恒定律、電荷守恒定律 （1）_也叫做起電，物體有三種起電方式，也叫做起電，物體有三種起電方式，分別是：分別是：_；_；_ （2）放在電場(chǎng)中的導(dǎo)體）放在電場(chǎng)中的導(dǎo)體_的現(xiàn)象叫靜電感的現(xiàn)象叫靜電感

3、應(yīng)應(yīng) （3）電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消）電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從滅，它們只能從_轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到_，或者從或者從_轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到_，此結(jié)論叫電荷守，此結(jié)論叫電荷守恒定律恒定律 兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電荷的荷的_，然后再進(jìn)行電荷的，然后再進(jìn)行電荷的_，若不受外界影響，兩個(gè)外形完全相同的導(dǎo)體接觸后若不受外界影響，兩個(gè)外形完全相同的導(dǎo)體接觸后所帶電荷量所帶電荷量_摩擦起電摩擦起電物體帶電物體帶電3、庫(kù)侖定律、庫(kù)侖定律 （1）庫(kù)侖定律的內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互）庫(kù)侖定律的內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相

4、互作用力，跟作用力，跟_成正比，跟成正比，跟 _成成反比，作用力的方向在反比，作用力的方向在_。 數(shù)學(xué)表達(dá)式為：數(shù)學(xué)表達(dá)式為：_ （2）適用條件：庫(kù)侖定律適用于）適用條件：庫(kù)侖定律適用于_。對(duì)可。對(duì)可以視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)帶電體間也可用庫(kù)侖定律以視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)帶電體間也可用庫(kù)侖定律 （3）關(guān)于靜電常量）關(guān)于靜電常量k：k為靜電常量，它是由為靜電常量，它是由_測(cè)定的，在國(guó)際單位制中，測(cè)定的，在國(guó)際單位制中，k_它的單位它的單位為導(dǎo)出單位為導(dǎo)出單位k的物理意義是：的物理意義是：_例例1如圖如圖 所示，所示，a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線掛于是兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線掛于同一點(diǎn)，

5、兩球靜止時(shí)，它們離水平地面的高度相等，繩與豎直方向同一點(diǎn)，兩球靜止時(shí)，它們離水平地面的高度相等，繩與豎直方向夾角為夾角為、，且，且，同時(shí)剪斷細(xì)線，不計(jì)空氣阻力，兩球帶電量，同時(shí)剪斷細(xì)線，不計(jì)空氣阻力，兩球帶電量不變，則：（不變，則：（ ）A.a、b同時(shí)落地同時(shí)落地B.落地時(shí)兩球動(dòng)能相等落地時(shí)兩球動(dòng)能相等C.落地時(shí)落地時(shí)a球水平飛行的距離比球水平飛行的距離比b小小D.在空中飛行過(guò)程中，在空中飛行過(guò)程中，a球受到的沖量比球受到的沖量比b球受到的沖量大球受到的沖量大ACD 例例2 帶有同種電荷的質(zhì)點(diǎn)帶有同種電荷的質(zhì)點(diǎn)A和和B, 質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為Ma = m, Mb = 2m, 帶電量帶電量Qa

6、= 2q, Qb = q。它們從相距很遠(yuǎn)處沿。它們從相距很遠(yuǎn)處沿兩球心的連線相向運(yùn)動(dòng)兩球心的連線相向運(yùn)動(dòng), 初速度大小分別為初速度大小分別為va和和vb, va = 2vb。則有。則有 AA、B質(zhì)點(diǎn)所受的庫(kù)侖力總是大小相等質(zhì)點(diǎn)所受的庫(kù)侖力總是大小相等, 方向相反方向相反 BA、B質(zhì)點(diǎn)的加速度總是大小相等質(zhì)點(diǎn)的加速度總是大小相等, 方向相反方向相反 CA、B質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是相反的質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是相反的 D在某一瞬間在某一瞬間, A、B兩質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能之和可能為零兩質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能之和可能為零 ACD 例例3如圖所示如圖所示,絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m；電量均為；電量

7、均為+Q的物體的物體A和和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)均可視為質(zhì)點(diǎn))，它們間的距離為，它們間的距離為r，與平，與平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求：。求： (1)A受的摩擦力為多大受的摩擦力為多大? (2)如果將如果將A的電量增至的電量增至+4Q，兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加，兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，速度第一次為零時(shí)，A、B各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)距離各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)距離?(1)fA=KQ2/r2(2)當(dāng)它們的加速度第一次當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)為零時(shí),mg=K4Q2/R22rmgkQS=例例4兩個(gè)帶異種電荷的小球兩個(gè)帶異種電荷的小球A和和B(可當(dāng)著質(zhì)點(diǎn)可當(dāng)著質(zhì)點(diǎn))，其質(zhì)量和電量分別

8、為，其質(zhì)量和電量分別為mA、mB。其中。其中A用絕緣的絲線掛在用絕緣的絲線掛在B球的正上方，球的正上方，B可以上下移動(dòng)。現(xiàn)將可以上下移動(dòng)?，F(xiàn)將B置于置于A的正下方距離為的正下方距離為d處，如圖處，如圖3所示，所示，B剛好平衡，欲將剛好平衡，欲將B上移上移d/4，也能平衡，也能平衡，采取的方法是采取的方法是 ( )A將將A電量減少電量減少3/4D將將B電量減少電量減少3/4C將將A、B電量均減少電量均減少1/4D將將A電量減少電量減少1/4，使，使B質(zhì)量增加質(zhì)量增加1/2C 例例5 如圖所示，如圖所示，A、B是兩個(gè)點(diǎn)電荷，電量均為是兩個(gè)點(diǎn)電荷，電量均為q，A固定在絕固定在絕緣支架上，在緣支架上，

9、在A的正上方的的正上方的B放在一塊絕緣板上，現(xiàn)在手持絕緣放在一塊絕緣板上，現(xiàn)在手持絕緣板使板使B從靜止開(kāi)始以加速度從靜止開(kāi)始以加速度a豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)（豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)（ag），），B的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，求：，求： （1）B運(yùn)動(dòng)到離運(yùn)動(dòng)到離A多遠(yuǎn)的地方恰對(duì)絕緣板無(wú)壓力。多遠(yuǎn)的地方恰對(duì)絕緣板無(wú)壓力。 （2）如果這個(gè)位置正好將初始的）如果這個(gè)位置正好將初始的B、A高度分成高度分成2 1，B在此前在此前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)B做功的代數(shù)和等于多少做功的代數(shù)和等于多少（已知靜電力恒量為（已知靜電力恒量為k）？）？ 解析 （1）整體向下加速過(guò)程中，F(xiàn)斥不

10、斷增加，當(dāng)B與板相互作用力剛為零時(shí)，B和絕緣板具有相同的速度和加速度。 設(shè)BA間間距為x時(shí)，B與絕緣板作用力剛為零 即mg-kq2/x2=ma x2=_ x=qmamgkq2mamgk （2）B和絕緣板由初始位置運(yùn)動(dòng)到相作用力剛為零過(guò)程中，發(fā)生位移為2x 設(shè)此前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力和板的支持力對(duì)B做功代數(shù)和為W 對(duì)球在該運(yùn)動(dòng)階段應(yīng)用動(dòng)能定理22)22(21212xammvwxmgmamgkqmamgw)(2 1、如圖，、如圖，A、B兩點(diǎn)各放有電量為兩點(diǎn)各放有電量為+Q和和+2Q的點(diǎn)電荷，的點(diǎn)電荷，A、B、C、D四點(diǎn)在同一直線上，且四點(diǎn)在同一直線上，且AC=CD=DB，將一正電荷從，將一正電荷從C點(diǎn)

11、沿直線移到點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，則點(diǎn)，則 ( ) A電場(chǎng)力一直做正功電場(chǎng)力一直做正功 B電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功 C電場(chǎng)力一直做負(fù)功電場(chǎng)力一直做負(fù)功 D電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功令令A(yù)C=CD=DB=r，則，則+Q在在C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E1=KQ/r2, +2Q在在C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E1=K2Q/(2r)2且然且然E1E2,C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向右點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向右.而而+Q在在D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E3=KQ/ (2r)2, +2Q在在D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E4=K2Q/r2 。且然且然E3E4， D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向左。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)向左。電荷在從電荷在從C向向D移動(dòng)過(guò)程移動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)先減小到零后中，電場(chǎng)先減小到零

12、后增加，故本題應(yīng)選增加，故本題應(yīng)選B 2、設(shè)月球均勻帶負(fù)電，一電子粉塵懸浮在距月球表面 1000 km的地方不動(dòng)；又若將同樣的電子粉塵帶到距月球表面 2000 km的地方，相對(duì)月球無(wú)初速釋放，則此電子粉塵（ ） A. 向月球下落 B. 仍在原處懸浮 C推向太空 D無(wú)法判斷B3、如圖所示，一帶電量為、如圖所示，一帶電量為q的金屬球，固定在絕緣的支架上，這時(shí)球外的金屬球，固定在絕緣的支架上，這時(shí)球外P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E0，當(dāng)把一電量也是，當(dāng)把一電量也是q的點(diǎn)電荷放在的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，測(cè)得點(diǎn)電點(diǎn)時(shí)，測(cè)得點(diǎn)電荷受到的靜電力為荷受到的靜電力為f，當(dāng)把一電量為，當(dāng)把一電量為aq的點(diǎn)電荷放在的

13、點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，測(cè)得作用于點(diǎn)時(shí)，測(cè)得作用于這點(diǎn)電荷的靜電力為這點(diǎn)電荷的靜電力為F，則在國(guó)際單位制中（，則在國(guó)際單位制中（ ） A、f的數(shù)值等于的數(shù)值等于qE0 B 、F的數(shù)值等于的數(shù)值等于 af C、a比比1小得越多，小得越多，F(xiàn)的數(shù)值越接近的數(shù)值越接近 aqE0 D、a比比1小得越多，小得越多，F(xiàn)的數(shù)值越接近的數(shù)值越接近afC 4、如圖所示，兩個(gè)完全相同的金屬小球、如圖所示，兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B帶有電量相帶有電量相等的電荷，相隔一定的距離，兩球間相互吸引力的大小是等的電荷，相隔一定的距離，兩球間相互吸引力的大小是F，今讓與今讓與A、B大小相等、相同材料制成的不帶電的第三個(gè)小大小相等、相同材料制成的不帶電的第三個(gè)小球球C先后與先后與AB兩球接觸后移開(kāi)，這時(shí)，兩球接觸后移開(kāi)，這時(shí)，AB兩球之間的相互兩球之間的相互作用力的大小為作用力的大小為 （ ） A、F/8 B、F/4 C、3F/8 D、3F/4C 5、如圖所示，質(zhì)量均為、如圖所示，質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球的三個(gè)帶電小球A、B、C，放置在光滑的絕緣水平槽上，放置在光滑的絕緣水平槽上，A與與B、B與與C相相 距均距均為為L(zhǎng)，A球帶