高中物理選修31知識(shí)點(diǎn)及經(jīng)典例題

1、物理選修31靜電場恒定電流磁場1第一章第一章第1節(jié)電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律一、起電方法的實(shí)驗(yàn)探究一、起電方法的實(shí)驗(yàn)探究1.1.物體有了吸引輕小物體的性質(zhì)，就說物體帶了電或有了電荷。物體有了吸引輕小物體的性質(zhì)，就說物體帶了電或有了電荷。2兩種電荷兩種電荷自然界中的電荷有自然界中的電荷有2種，即正電荷和負(fù)電荷如：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷種，即正電荷和負(fù)電荷如：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷；用干燥的毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶

2、的電荷是負(fù)電荷同種電荷相斥，異是正電荷；用干燥的毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負(fù)電荷同種電荷相斥，異種電荷相吸種電荷相吸（相互吸引的一定是帶異種電荷的物體嗎？）不一定，除了帶異種電荷的（相互吸引的一定是帶異種電荷的物體嗎？）不一定，除了帶異種電荷的物體相互吸引之外，帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)，這里的物體相互吸引之外，帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)，這里的“輕小物體輕小物體”可能不帶可能不帶電電3起電的方法起電的方法使物體起電的方法有三種：

3、摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電使物體起電的方法有三種：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電摩擦起電：兩種不同的物體原子核束縛電子的能力并不相同兩種物體相互摩摩擦起電：兩種不同的物體原子核束縛電子的能力并不相同兩種物體相互摩○1擦?xí)r，束縛電子能力強(qiáng)的物體就會(huì)得到電子而帶負(fù)電，束縛電子能力弱的物體會(huì)失去擦?xí)r，束縛電子能力強(qiáng)的物體就會(huì)得到電子而帶負(fù)電，束縛電子能力弱的物體會(huì)失去電子而帶正電電子而帶正電（正負(fù)電荷的分開與轉(zhuǎn)移）（正負(fù)電荷的分開與轉(zhuǎn)移）接觸

4、起電：帶電物體由于缺少接觸起電：帶電物體由于缺少(或多余或多余)電子，當(dāng)帶電體與不帶電的物體接觸時(shí)，電子，當(dāng)帶電體與不帶電的物體接觸時(shí)，○2就會(huì)使不帶電的物體上失去電子就會(huì)使不帶電的物體上失去電子(或得到電子或得到電子)，從而使不帶電的物體由于缺少，從而使不帶電的物體由于缺少(或多余或多余)電子而帶正電子而帶正電(負(fù)電負(fù)電)（電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分）（電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分）感應(yīng)起電：當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由

5、電子會(huì)向靠近或遠(yuǎn)離帶電體的感應(yīng)起電：當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子會(huì)向靠近或遠(yuǎn)離帶電體的○3方向移動(dòng)方向移動(dòng)（電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體）（電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體）三種起電的方式不同，但實(shí)質(zhì)都是發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移，使多余電子的物體三種起電的方式不同，但實(shí)質(zhì)都是發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移，使多余電子的物體(部分部分)帶負(fù)電，使缺少電子的物體負(fù)電，使缺少電子的物體(部分部分)帶正電在電子轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不帶正電在電子轉(zhuǎn)移的過程

6、中，電荷的總量保持不變變二、電荷守恒定律二、電荷守恒定律1、電荷量：電荷的多少。在國際單位制中，它的單位是庫侖，符號(hào)是、電荷量：電荷的多少。在國際單位制中，它的單位是庫侖，符號(hào)是C.C.2、元電荷：最小的電荷量。用、元電荷：最小的電荷量。用e表示，即電子和質(zhì)子所帶電荷的絕對值表示，即電子和質(zhì)子所帶電荷的絕對值1.6101.610－1919C，所有帶電體的電荷量等于，所有帶電體的電荷量等于e或e的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。（元電荷就是帶電荷量足夠

7、（元電荷就是帶電荷量足夠小的帶電體嗎？提示：不是，元電荷是一個(gè)抽象的概念，不是指的某一個(gè)帶電體，它小的帶電體嗎？提示：不是，元電荷是一個(gè)抽象的概念，不是指的某一個(gè)帶電體，它是指電荷的電荷量另外任何帶電體所帶電荷量是是指電荷的電荷量另外任何帶電體所帶電荷量是1.6101.610－19C19C的整數(shù)倍的整數(shù)倍）3、比荷：粒子的電荷量與粒子質(zhì)量的比值。、比荷：粒子的電荷量與粒子質(zhì)量的比值。4、電荷守恒定律、電荷守恒定律表述表述1：電荷守恒定律

8、：電荷既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從一個(gè)物體：電荷守恒定律：電荷既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。保持不變。表述表述2：在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，正、負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變。：在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，正、負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變。例1：有兩個(gè)完全

9、相同的帶電絕緣金屬小球：有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶電荷量為，分別帶電荷量為QAQA＝6.4106.410－9C，QBQB＝－＝－3.2103.210－9C，讓兩個(gè)絕緣小球接觸，在接觸過程中，電，讓兩個(gè)絕緣小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后，根據(jù)對稱性，兩個(gè)球一定帶等量當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后，根據(jù)對稱性，兩個(gè)球一定帶等量的電荷

10、量若兩個(gè)球原先帶同種電荷，電荷量相加后均分；若兩個(gè)球原先帶異種電荷，的電荷量若兩個(gè)球原先帶同種電荷，電荷量相加后均分；若兩個(gè)球原先帶異種電荷，則電荷先中和再均分則電荷先中和再均分物理選修31靜電場恒定電流磁場36.6.獨(dú)立作用原理：兩個(gè)電荷之間的作用力，不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而改變獨(dú)立作用原理：兩個(gè)電荷之間的作用力，不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而改變因此兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷此兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)

11、電荷對某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷作用的矢量和。作用的矢量和。例題例題2：兩個(gè)帶電量分別為：兩個(gè)帶電量分別為3Q3Q和QQ的點(diǎn)電荷分別固定在相距為的點(diǎn)電荷分別固定在相距為2L2L的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，現(xiàn)在現(xiàn)在ABAB連線的中點(diǎn)連線的中點(diǎn)O放一個(gè)帶電量為放一個(gè)帶電量為qq的點(diǎn)電荷。求的點(diǎn)電荷。求q所受的庫侖力。所受的庫侖力。例題例題3：（09年江蘇物理）兩個(gè)分別帶有電荷量Q?和3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定

12、在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?r，則兩球間庫侖力的大小為A112FB34FC43FD12F解析解析：本題考查庫侖定律及帶電題電量的轉(zhuǎn)移問題。接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后23rQQkF??均分，所以兩球分開后各自帶點(diǎn)為Q，距離又變?yōu)樵瓉淼?1，庫侖力為，2)2(rQQkF???所以兩球間庫侖力的大小為，C項(xiàng)正確。如兩球原來帶正電

13、，則接觸各自帶電均為34F2Q。三、自由點(diǎn)電荷共線平衡問題三、自由點(diǎn)電荷共線平衡問題共線平衡的三個(gè)自由電荷，電性是共線平衡的三個(gè)自由電荷，電性是“兩側(cè)同，中間異兩側(cè)同，中間異”，電量是，電量是“夾小夾小”—指中間電荷指中間電荷電量最小，電量最小，“靠小靠小”—指中間電荷靠近電量較小的電荷。指中間電荷靠近電量較小的電荷。例題例題4：已知真空中的兩個(gè)自由點(diǎn)電荷A和B94AQQ?BQQ??相距L如圖1所示。若在直線AB上放一自由電荷C讓A、B