上海市高中二年級(jí)物理第八章_靜電現(xiàn)象和元電荷

1、<p><b>　　靜電現(xiàn)象和元電荷</b></p><p><b>　　知識(shí)要點(diǎn)梳理</b></p><p>　　1、自然界中存在兩種電荷　　（1）自然界中存在兩種電荷——正電荷和負(fù)電荷。　　我們把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱(chēng)為正電荷，用正數(shù)表示；把用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷稱(chēng)為負(fù)電荷，用負(fù)數(shù)表示。　?。?）電荷及其相

2、互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。</p><p>　　2、原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋　　要點(diǎn)詮釋?zhuān)骸　。?）構(gòu)成物質(zhì)的原子本身就是由帶電微粒組成。原子包括原子核（帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子）和帶負(fù)電的核外電子。通常情況下原子所帶正負(fù)電荷都能精確平衡，所以整個(gè)原子對(duì)外表現(xiàn)為電中性。　?。?）摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同．　　由于不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。

3、當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，哪個(gè)物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱，它就容易失去電子而帶上正電荷，使跟它相摩擦的物體得到電子而帶上等量的負(fù)電荷。所以摩擦起電的本質(zhì)是得失電子。因此：　　摩擦起電的實(shí)質(zhì)：電子在物體間的轉(zhuǎn)移；　　摩擦起電的結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷。</p><p>　　3、感應(yīng)起電　?。?）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電。　

4、　例如把帶正電荷的球C移近彼此接觸的導(dǎo)體A、B，可以看到A、B上的金屬箔都張開(kāi)了，表示A、B都帶上了電荷?！　∪绻劝袰移走，A和B上的金屬箔就會(huì)閉合；　　如果先把A和B分開(kāi)，然后移開(kāi)C，可以看到A和B仍帶有電荷；如果再讓A和B接觸，他們就不再帶電?！　∵@說(shuō)明A和B分開(kāi)后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和。　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?）感應(yīng)起電的原因　　分析起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬

5、導(dǎo)體A和B時(shí)，由于同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過(guò)來(lái)，因此導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷?？梢?jiàn)感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。即：　　感應(yīng)起電的本質(zhì)是電荷在物體中的重新分布。　?。?）接觸起電　　還有一種使物體帶電的方式是接觸起電：一個(gè)不帶電的導(dǎo)體跟另一個(gè)帶電的導(dǎo)體接觸后分開(kāi)，使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式。　　其實(shí)質(zhì)是電荷在物體間的轉(zhuǎn)移。&

6、lt;/p><p>　　4、電荷守恒定律　?。?）電荷守恒定律：　　電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．　?。?）另一種表述： 　　電荷守恒定律也常表述為：在與外界沒(méi)有電荷交換的一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，總電荷量不變(電荷的代數(shù)和不變)?！　〗锢韺?shí)驗(yàn)證明，一切微觀過(guò)程，如原子核反應(yīng)和基本粒子轉(zhuǎn)化等，也遵守電荷守恒定律。特別是在電子對(duì)湮沒(méi)為光子對(duì)e++e－→γ+

7、γ和K0介子衰變?yōu)棣薪樽訉?duì)K0→π++π－，在這類(lèi)反應(yīng)中，盡管粒子產(chǎn)生或消失了，但反應(yīng)前后的總電荷仍保持不變。　　電荷守恒定律是物理學(xué)的基本定律之一，這個(gè)定律是從大量實(shí)驗(yàn)概括得出的自然界的基本規(guī)律，對(duì)宏觀現(xiàn)象、微觀現(xiàn)象都適用，對(duì)所有慣性參考系都成立。</p><p>　　5、元電荷　?。?）電荷量：電荷的多少叫做電荷量，符號(hào)：q。單位：庫(kù)侖，符號(hào)：C?！　。?）元電荷: 電子所帶電荷量是帶電體的所帶電荷量的

8、最小單元，叫做元電荷，用e表示?！　　　?注意：所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍?！　　　　　　?也就是說(shuō)，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。　　　　　　　 元電荷的具體數(shù)值最早是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。通常情況元電荷e的值可取作：</p><p>　　說(shuō)明：電荷的量子化是自然界中的一個(gè)普遍公認(rèn)的事實(shí)，但至今還不能從理論上加以解釋。雖然在1964年蓋爾曼提出，強(qiáng)子是由電荷為±e和&#

9、177;e的粒子構(gòu)成。這些“分?jǐn)?shù)電荷”的粒子稱(chēng)為夸克。這個(gè)理論引起科學(xué)界的極大興趣，現(xiàn)代的粒子物理取得的巨大成就似乎都支持夸克模型，但至今在實(shí)驗(yàn)上并未發(fā)現(xiàn)這種帶有分?jǐn)?shù)電荷的自由夸克，所以目前仍以電子電荷量e作為基本電荷?！　。?）比荷：帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比稱(chēng)為比荷?！　　　　　　?如電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me (me=0.91×10－30 kg)之比，叫電子的比荷?！　　　　　　?=1.76×1011

10、 C/kg，可作為物理常量使用。</p><p><b>　　規(guī)律方法指導(dǎo)</b></p><p>　　1、靜電感應(yīng)　　帶電體接近（不接觸）不帶電的導(dǎo)體，導(dǎo)體近端感應(yīng)出異種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)出同種電荷。</p><p>　　2、理想模型法　　點(diǎn)電荷是一個(gè)帶有電荷量的幾何點(diǎn)，它是實(shí)際帶電體的抽象，是一種理想化的模型。實(shí)際中如果帶電體本身的線度比

11、相互作用的帶電體之間的距離小得多，以致帶電體的體積和形狀對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這種帶電體就可以看成點(diǎn)電荷，此時(shí)它們之間的距離取兩球球心間的距離。但點(diǎn)電荷自身不一定很小，所帶電荷量不一定很少。</p><p><b>　　經(jīng)典例題透析</b></p><p>　　例1、關(guān)于元電荷，下列說(shuō)法中正確的是：(　　) 　　A、元電荷實(shí)質(zhì)上指電子和質(zhì)子本身　　B

12、、所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 　　C、元電荷的數(shù)值通常取作e＝1.6×10－19C　　D、電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的　　思路點(diǎn)撥：此題考查對(duì)元電荷的理解，應(yīng)從元電荷的概念出發(fā)?！　〗馕觯涸姾蓪?shí)際上是指電荷量，數(shù)值是1.6×10－19C，不要誤認(rèn)為元電荷是指具體的電荷，元電荷是電荷量值，沒(méi)有正負(fù)電性的區(qū)別，宏觀上所有帶電體的電荷量只是元電荷的整數(shù)倍，元電荷的具體數(shù)值最早

13、是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，測(cè)量精度相當(dāng)高?！　〈鸢福築CD　　總結(jié)升華：注意理解元電荷的概念，不要誤認(rèn)為元電荷是指具體的電荷。例2、關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：(　　) 　　A、真正的點(diǎn)電荷是不存在的　　B、點(diǎn)電荷是一種理想模型 　　C、足夠小(如體積小于1mm3)的電荷，就是點(diǎn)電荷　　D、一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究問(wèn)題的影響是否可忽略不計(jì) 　　思路點(diǎn)撥：此題考查

14、點(diǎn)電荷的概念，要注意到它是一個(gè)理想化的模型。</p><p>　　例3、如圖所示，Q是一個(gè)絕緣金屬導(dǎo)體，把一個(gè)帶正電的絕緣金屬球P移近Q，由于靜電感應(yīng)，A端出現(xiàn)的感應(yīng)電荷量大小為qA，B端為qB，同下列結(jié)論中正確的是：(　　) </p><p>　　A、導(dǎo)體Q上，qA＞qB　　B、導(dǎo)體Q上，qA＝qB　　C、用手觸一下Q的A端，拿走P后Q帶正電　　D、用手觸一下Q的B端，拿走P后Q

15、帶負(fù)電　　解析：因?yàn)镻帶正電，所以Q上的A端出現(xiàn)負(fù)電荷，受P的吸引；而在B端出現(xiàn)正電荷，受P的排斥。　　不管用手接觸Q的哪一處都是大地上的負(fù)電荷與Q上的正電荷中和，使Q帶負(fù)電，用手接觸導(dǎo)體的過(guò)程是一個(gè)接地過(guò)程，導(dǎo)體接地時(shí)都是遠(yuǎn)端（離帶電體較遠(yuǎn)的一端）的電荷入地?！　§o電感應(yīng)的過(guò)程是導(dǎo)體內(nèi)的電荷重新分布的過(guò)程，由此可知qA＝qB?！　〈鸢福築D　　總結(jié)升華：靜電感應(yīng)的過(guò)程是導(dǎo)體內(nèi)的電荷重新分布的過(guò)程，導(dǎo)體近端感應(yīng)出異種電荷，遠(yuǎn)端

16、感應(yīng)出同種電荷。</p><p>　　舉一反三　　【變式】如圖，帶正電的小球A靠近不帶電的金屬導(dǎo)體B，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷，右端出現(xiàn)正電荷，下列說(shuō)法正確的是：(　　)</p><p>　　A、用手摸一下B的左端，B將帶正電　　B、用手摸一下B的右端，B將帶正電 　　C、用手摸一下B的中部，B將不帶電　　D、用手摸一下B的任何部分，B都將帶負(fù)電 　　　　　　　　　

17、　　解析：用手摸一下B時(shí)，B和地球連成一個(gè)導(dǎo)體，無(wú)論用手摸一下B的哪一部分，B都是該組合導(dǎo)體中靠近帶正電小球A的一端，因此在連接瞬間B將帶上負(fù)電。在不動(dòng)A的情況下，松開(kāi)手后，負(fù)電將保留在B上。故選D?！　〈鸢福篋</p><p><b>　　知識(shí)要點(diǎn)梳理</b></p><p>　　1、點(diǎn)電荷　　當(dāng)帶電體的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于帶電體之間的距離，以致帶電體的形狀和大小對(duì)其相

18、互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這樣的電荷叫點(diǎn)電荷?！　≌f(shuō)明：　?、偻|(zhì)點(diǎn)一樣，點(diǎn)電荷也是一個(gè)理想化的模型，是一種科學(xué)的抽象?！　、邳c(diǎn)電荷只具有相對(duì)意義，能看作點(diǎn)電荷的帶電體的尺寸不一定很小，另外，對(duì)點(diǎn)電荷的電荷量一般不作限制。</p><p>　　2、庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)　　1785年，法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲇门こ?如圖)研究了影響電荷之間的作用力的因素。庫(kù)侖的扭秤是由一根懸掛在細(xì)金屬絲上的輕棒和在輕棒兩端附著的兩只平衡

19、球構(gòu)成的。當(dāng)球上沒(méi)有力作用時(shí)，棒取一定的平衡位置。如果兩球中有一個(gè)帶電，同時(shí)把另一個(gè)帶同種電荷的小球放在它附近，則會(huì)有電的作用力作用在這個(gè)球上，球可以移動(dòng)，使棒繞著懸掛點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到懸線的扭力與電的作用力達(dá)到平衡時(shí)為止。因?yàn)閼揖€很細(xì)，很小的力作用在球上就能使棒顯著地偏離其原來(lái)位置，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與力的大小成正比。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　庫(kù)侖讓這個(gè)可移動(dòng)球和固定的球帶上不同量的電荷，并改變它們之間的距離：使兩個(gè)小球相

20、距36個(gè)刻度、18個(gè)刻度、8.5個(gè)刻度時(shí)，結(jié)果懸絲分別轉(zhuǎn)過(guò)36°、144°、576°角度。庫(kù)侖已經(jīng)得出了懸絲作用力與懸絲扭轉(zhuǎn)角成正比。這一系列數(shù)據(jù)表明，當(dāng)帶電體間距為時(shí)，作用力為 1:4:16 ，由此得出了作用力 F∝　　在庫(kù)侖研究電荷相互作用力時(shí)，還沒(méi)有關(guān)于電量的定義。庫(kù)侖巧妙地根據(jù)對(duì)稱(chēng)性的思想，使完全相同的金屬球相互接觸的辦法，得到各種不同組分的電荷，從而得出了相互作用力跟兩電荷電量乘積</p&

21、gt;<p>　　3、庫(kù)侖定律　　要點(diǎn)詮釋?zhuān)骸　?1)庫(kù)侖定律內(nèi)容：　　真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，跟電荷量的乘積成正比，跟距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。這種作用力叫做靜電力，也叫庫(kù)侖力?！　」剑骸　∑渲?，q1、q2為兩個(gè)電荷的電量，r為兩個(gè)電荷中心的距離。k為靜電力恒量，它的數(shù)值由選取的單位決定，國(guó)際單位制中k=9.0×109 N·m2/C2?！　?kù)侖定律和萬(wàn)有引

22、力定律都遵從二次方反比規(guī)律，但人們至今還不能說(shuō)明它們的這種相似性，物理學(xué)家還在繼續(xù)研究，希望大家學(xué)有所成，以后在這方面的研究有所突破?！　?lt;/p><p>　　(2)庫(kù)侖定律的適用條件：真空中的點(diǎn)電荷　　(3)理解和應(yīng)用庫(kù)侖定律時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：　　①庫(kù)侖力具有力的一切性質(zhì)，相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力滿(mǎn)足牛頓第三定律；　?、谠谑褂霉綍r(shí)，q1、q2可只代入絕對(duì)值計(jì)算庫(kù)侖力的大小，相互作用力的方向根據(jù)同

23、種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引來(lái)判斷；　　③當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí)，任意兩個(gè)帶電體間的作用仍遵守庫(kù)侖定律，任一帶電體同時(shí)受到多個(gè)庫(kù)侖力的作用，可利用力的合成的平行四邊形定則求出其合力?！　、茉诰唧w問(wèn)題中，兩均勻帶電球體或帶電球殼之間的庫(kù)侖作用力可以看成將電荷集中在球心處產(chǎn)生的作用力。</p><p><b>　　【方法指導(dǎo)】</b></p><p>　　1、庫(kù)

24、侖定律　　庫(kù)侖定律公式,僅是計(jì)算力的大小，q1、q2取帶電量的絕對(duì)值。方向由同種電荷相斥，異種電荷吸引單獨(dú)判斷。</p><p>　　2、用電荷守恒和庫(kù)侖力公式解決相同金屬小球接觸后的作用力變化問(wèn)題　　完全相同的帶電金屬球接觸時(shí)電荷量分配規(guī)律：同種電荷總量平分，異種電荷先中和后平均分配，然后運(yùn)用求庫(kù)侖力的變化。</p><p>　　3、庫(kù)侖力是獨(dú)立性質(zhì)的力　　庫(kù)侖力是獨(dú)立性質(zhì)的力，具

25、有力的共性。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，在以前受力分析基礎(chǔ)上除要考慮重力、彈力和摩擦力外，還要考慮帶電體是否受庫(kù)侖力。</p><p>　　4、電荷或帶電體的受力平衡問(wèn)題　　電場(chǎng)中的很多問(wèn)題都涉及力學(xué)問(wèn)題，庫(kù)侖力都同樣遵循力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如遵循力的平行四邊形定則，遵循牛頓定律等。在求解有關(guān)問(wèn)題時(shí)思路仍是力學(xué)中常用的規(guī)律和方法?！　∪缭谔幚黼姾苫驇щ婓w的受力平衡問(wèn)題（這里所說(shuō)的平衡，是指帶電體加速度為零的靜止或勻

26、速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，仍屬“靜力學(xué)”范疇）時(shí)，可采用隔離法或整體法選取研究對(duì)象。一般而言，要確定系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用時(shí)，應(yīng)使用隔離法；在不涉及或不需要求解物體間的相互作用時(shí)，可優(yōu)先考慮整體法。在諸多連接體問(wèn)題中，通常交替使用隔離法和整體法，以使問(wèn)題處理更為簡(jiǎn)捷。</p><p><b>　　【經(jīng)典例題】</b></p><p>　　例1、對(duì)于庫(kù)侖定律，下面說(shuō)法正確的是(

27、　　) 　　A、庫(kù)侖定律適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力　　B、兩個(gè)帶電小球即使相距非常近，也能用庫(kù)侖定律　　C、相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫(kù)侖力大小一定相等　　D、當(dāng)兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距為4r時(shí)，對(duì)于它們之間的靜電作用力大小，只取決于它們各自所帶的電荷量　　思路點(diǎn)撥：此題考查庫(kù)侖定律的理解。　　解析：由庫(kù)侖定律的適用條件知，A正確；兩個(gè)小球若距離非常近則不能看作點(diǎn)電荷，庫(kù)侖

28、定律不成立，B錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力屬作用力和反作用力，符合牛頓第三定律，故大小一定相等，C正確；　　選項(xiàng)D項(xiàng)中兩金屬球不能看作點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力大小不僅與電荷量大小有關(guān)，而且與電性有關(guān)，若帶同種電荷，則在斥力作用下。電荷分布如圖(a)所示，若帶異種電荷，則在引力作用下電荷分布如圖(b)所示，顯然帶異種電荷相互作用力大，故D錯(cuò)誤。　　　　　　　　　答案：AC　　總結(jié)升華：對(duì)于庫(kù)侖定律的要注意它的適用條件，并理解庫(kù)侖力和力

29、學(xué)中所學(xué)的力一樣，同樣遵循力學(xué)規(guī)律。</p><p>　　舉一反三　　【變式】?jī)蓚€(gè)半徑相等體積不能忽略的金屬球相距r，它們帶有等量同種電荷q時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為F1；若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時(shí)，庫(kù)侖力為F2，則兩力的大小關(guān)系為：(　　)　　A、 F1＞F2　　　　 B、F1＜F2　　　　　　 C、F1＝F2　　　　　　　 D、無(wú)法確定　　帶點(diǎn)圓環(huán)對(duì)點(diǎn)電荷的作用力：</p><

30、p>　　例2、試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg，電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C。　　解析：電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力分別是　　　　　　總結(jié)升華：（1）這個(gè)問(wèn)題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力，而是列公式，化簡(jiǎn)之后，再求解?！　。?）可以看出，萬(wàn)有引力公式和庫(kù)侖定律公式在

31、表面上很相似，表述的都是力，這是相同之處；它們的實(shí)質(zhì)區(qū)別是：首先萬(wàn)有引力公式計(jì)算出的力只能是相互吸引的力，絕沒(méi)有相排斥的力；其次，由計(jì)算結(jié)果看出，電子和質(zhì)子間的萬(wàn)有引力比它們之間的靜電引力小的很多，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時(shí)，主要考慮靜電力，萬(wàn)有引力雖然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不計(jì)?！　±?、真空中兩個(gè)相同的帶等量異種電荷的小球A和B（A、B可看作點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，二球間靜電力為F。用一個(gè)不帶電的同樣小球

32、C先和A接觸，再與B接觸，然后移去C，則A、B球間的靜電力應(yīng)為_(kāi)_____F。若再使A、B球距離增大一倍，則它們的靜電力為_(kāi)_____F?！　∷悸伏c(diǎn)撥：此題考察的</p><p>　　舉一反三　　【變式】有三個(gè)完全一樣的金屬小球A、B、C，A帶電荷量為7Q，B帶電荷量為-Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則A、B球間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？　</p

33、><p>　　例4、真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，分別帶電量q1=5×10-3C，q2=-2×10-2C，它們固定于相距15cm的a、b點(diǎn)上?，F(xiàn)引入點(diǎn)電荷q3放在ab連線上并靜止不動(dòng)，求q3所處的位置？ 　　　　　　　　　　　　　　　　思路點(diǎn)撥：要q3平衡，則要q1對(duì)q3的庫(kù)侖力F13與q2對(duì)q3的庫(kù)侖力F23等大反向?！　〗馕觯簈1=5×10-3C，q2=-2×10-2C為異種

34、電荷，要q3平衡，則要q1對(duì)q3的庫(kù)侖力F13與q2對(duì)q3的庫(kù)侖力F23等大反向，由圖可知q3必在q1、q2連線的左側(cè)或右側(cè)延長(zhǎng)線上。　　　　　要F13=F23，因?yàn)閝1＜q2，故q3到q1的距離應(yīng)較小，所以q3應(yīng)在q1、q2連線的左側(cè)。　　　　　設(shè)q3距q1距離為x，應(yīng)有：　　　　　……（1）　　　　　解得：x=d=15 cm　　討論1：對(duì)q3的電性和電荷量大小有何要求？　　由方程式（1）分析可知：對(duì)q3的電性和電荷量大小

35、均無(wú)要求?！　∮懻?：如果q1、q2為同種電荷，結(jié)果怎樣？　　q1、q2為同種電荷，要q3平衡，則要q1對(duì)q3的庫(kù)侖力與F13與q2對(duì)q3的庫(kù)侖力F23仍需等大相反，由圖可知q3必在q1、q</p><p>　　舉一反三　　【變式1】如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷處于平衡狀態(tài)，問(wèn)：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放于何處？所帶電

36、量為多少？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　思路點(diǎn)撥：由于C的帶電正負(fù)不知，可采用假設(shè)法，再根據(jù)物體的平衡條件來(lái)分析?！　?lt;/p><p>　　【變式2】如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷。已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)?！　。?）如果q2為正電荷，則q1為_(kāi)_______電荷，q3為_(kāi)_______電荷?！　。?）q1、q2、

37、q3三者電荷量大小之比是________∶________∶________?！　　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　例5、如圖所示，三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬小球A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們的質(zhì)量都是m，帶電量都是q，連接小球的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度都是，靜電力恒量為k，重力加速度為g，則連結(jié)B、C細(xì)線張力為多少？連結(jié)A、B的細(xì)線張力為多少？</p><p>　　思路點(diǎn)撥：本題考察的

38、是庫(kù)侖定律與質(zhì)點(diǎn)的平衡相結(jié)合的問(wèn)題，其求解思路仍是力學(xué)中常用的規(guī)律和方法，可考慮采用隔離法或整體法選取研究對(duì)象?！　〗馕觯篈、B、C作為整體受力分析可知：FOA=3 mg　 　　 　隔離C，受力分析可得：FBC=mg+=mg+　　　　　隔離A，受力分析可得：+FOA=mg+FAB　　　 　 所以：FAB=2mg+　　總結(jié)升華：遇到連接體問(wèn)題，要恰當(dāng)選取“整體法”和“隔離法”進(jìn)行分析，一般是“先整體后隔離”。 </p&g

39、t;<p>　　舉一反三　　【變式1】如圖所示，光滑絕緣水平面上固定著三個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量均為m，間距均為r，A、B帶負(fù)電，電量均為-q，現(xiàn)對(duì)C球施一個(gè)水平恒力F，同時(shí)將三個(gè)小球放開(kāi)，若使三個(gè)小球間的距離r保持不變。求：</p><p>　　（1）C球帶的電量及電性；　?。?）水平力F的大小?！　∷悸伏c(diǎn)撥：此題考查的是力和運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，首先應(yīng)進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)牛頓定律和庫(kù)侖定律來(lái)求解。

40、　　</p><p>　　【課后檢測(cè)】　　1、兩個(gè)直徑為r的帶電球，當(dāng)它們相距10r時(shí)的作用力為F，當(dāng)它們相距r時(shí)的作用力：（　?。　、　　　B、104F　　　C、100F　　　D、以上結(jié)論都不對(duì)　　2、有三個(gè)完全一樣的金屬小球A、B、C，A帶電量7Q，B帶電量-Q，C不帶電，將A、B固定起來(lái)，然后讓C球反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球，試問(wèn)A、B間的庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？　　3、一根放在水平面內(nèi)的

41、光滑玻璃管絕緣性很好，內(nèi)部有兩個(gè)完全一樣的彈性金屬小球A和B，各帶電量9Q和-Q。兩球從圖中位置由靜止起釋放，問(wèn)兩球再次經(jīng)過(guò)圖中位置時(shí)，A球的瞬時(shí)加速度與釋放時(shí)的加速度之比是a′A ：aA＝________?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定一個(gè)金屬小球A，用絕緣彈簧把A與另一個(gè)金屬小球B連接起來(lái)，然后讓A和B帶等量同種電荷，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x0，如果由于某種原因，A、B兩球電量各漏掉一

42、半，伸長(zhǎng)量變?yōu)閤，則x與x0的關(guān)系一定滿(mǎn)足：(　　)</p><p>　　A、x=x0/2　　　　 B、x=x0/4　　　　C、x＞x0/4　　　　D、x＜x0/4　　5、絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a近旁有一絕緣金屬球b，開(kāi)始時(shí)a、b都不帶電，如圖所示．現(xiàn)使b帶電，則(　 )．</p><p>　　A、b將吸引a，吸住后不放開(kāi) B、

43、b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)　　C、a、b之間不發(fā)生相互作用 D．b立即把a(bǔ)排斥開(kāi)　　6、如圖所示，q1、q2、q3固定在一條直線上， q2與q3的距離為q1與q2的2倍，每個(gè)電荷所受到的電場(chǎng)力的合力均為零，由此可判定三個(gè)電荷的電量之比q1：q2：q3可能是：（　 ）</p><p>　　A、（－9）：4：（－36）　　　　B、9：4：36　　C、（－3）：2：6　　　　　　　 D

44、、3：2：6　　7、如圖所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上．a(chǎn)和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電量的大小比b的小．已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示，它應(yīng)是：(　　)</p><p>　　A、F1　　B、F2　　C、F3 　　D、F4　　8、如圖所示，A、B是帶有等量的同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是m，它們的懸線長(zhǎng)度是L，懸線上端都固定在同一

45、點(diǎn)O，B球懸線豎直且被固定，A球在力的作用下，偏離B球x的地方靜止平衡，此時(shí)A受到繩的拉力為T(mén)；現(xiàn)在保持其它條件不變，用改變A球質(zhì)量的方法，使A球在距B為1/2x處平衡；則A受到的繩的拉力為：(　　)</p><p>　　A、T　　B、2T　　　C、4T　　D、8T</p><p>　　9、如圖所示，兩個(gè)大小相同的小球，質(zhì)量分別為m1、m2，帶同種電荷，電荷量分別為q1、q2，將它

46、們用等長(zhǎng)的細(xì)絲線懸于同一點(diǎn)O。若這時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角相等，則可知：(　　)</p><p>　　A、m1=m2，q1=q2 　B、m1=m2，q1≠q2　　 C、m1≠m2，q1=q2 　D、m1≠m2，q1≠q2　　10、如圖所示，豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點(diǎn)A，在Q的正上方的P點(diǎn)用絲線懸另一質(zhì)點(diǎn)

47、B，A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線與豎直方向成θ角，由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電荷量逐漸減少，在電荷漏電完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力大?。ā?）</p><p>　　A、變小　 B、變大　 　C、不變　 　D、無(wú)法確定</p><p>　　11.用兩輕繩的末端各系質(zhì)量為mA、mB的帶同種電荷的小球.兩繩另一端同系于O點(diǎn)，如圖所示.繩的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)A、LB且mB＝2m

48、A，LA＝2LB，平衡后繩與豎直方向夾角分別為α、β，下列說(shuō)法正確的是()</p><p>　　A.α＝β.B.α<β</p><p>　　C.α>βD.無(wú)法判斷</p><p>　　【課后練習(xí)】　　1.兩個(gè)固定不動(dòng)的點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力大小為F，現(xiàn)使它們的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則它們之間的靜電力大小變?yōu)椋?　　)　　A、4F

49、　　　　　 B、F/4　　　　　 C、2F　　　　　 D、F/2　　2、相隔一段距離的兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力為F，現(xiàn)使其中一個(gè)點(diǎn)電荷的電量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，同時(shí)將它們間的距離也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則它們之間的靜電力變?yōu)椋海ā?）　　A、　　　　 B、4F　　　　 C、 2F　　　　 D、　　3、兩個(gè)完全相同的金屬球，各帶1×10-8C正電荷和5×10-8C負(fù)電荷，將兩球接觸一下后相離2cm，若兩者均可看作點(diǎn)

50、電荷，它們間此時(shí)的作用力是_______×10-3N?！　?、兩個(gè)相同的金屬小球A、B帶相同的電，固定起來(lái)后，兩球作用力是Ｆ。用與A、B相同不帶電的金屬小球C先和A接觸，再與B接觸，然后移去C，則A、B間的作用力變?yōu)椋海ā　。　、　　　　B、　　　　C、　　　　D、　　5、如圖所示，一個(gè)掛在絲線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置；若固定的帶正電荷的A球電量為Ｑ，B球質(zhì)量為m，電量為ｑ，θ=30°，A和

51、B在同</p><p>　　A、　　　B、　 C、　　　　D、無(wú)法判定　　6、真空中兩個(gè)相同的帶等量異種電荷的小球A和B，分別固定在兩處，兩球間靜電力為F。用不帶的同樣小球C先和A接觸，再與B接觸，然后移去C，則A、B間的靜電力應(yīng)為：（　?。　、F/2　 　　 B、F/4　 　　 C、F/8　 　　 D、3F/8　　7、兩個(gè)相同的金屬小球，帶電量之比為1:7，相距為r，兩球相互接觸后再放回來(lái)原來(lái)

52、的位置上，則它們間的庫(kù)侖力可能為原來(lái)的：（　　）　　A、4/7　 　　 B、3/7　　 　 C、9/7　　　　 D、16/7　　8、有兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電量的絕對(duì)值均為Q，從其中一個(gè)電荷上取下ΔQ電量，并加在另一個(gè)電荷上，那么它們之間的相互作用力與原來(lái)相比：（　　）　　A、一定變大　 　　　 B、一定變小　　C、保持不變　 　　　 D、由于兩電荷電性不確定，無(wú)法判斷　　9、把一個(gè)帶正電的金屬球A跟同樣的但不帶電的金屬球B相碰，兩球

53、都帶等量的正電荷，這是因?yàn)椋海ā　。　、A球的正電荷移到B球上　　 B、B球的負(fù)電荷移到A球上　　C、A球的負(fù)電荷移到B球上　　 D、B球的正電荷移到A球上　　1</p><p>　　答案與解析　　1、B　　解析：根據(jù)庫(kù)侖定律有，電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí)F′=k，　　　　　　由以上兩式得F′=.　　2、A　　解析：　　3、9　　解析：兩球帶電量：q1=q2=×(1×10

54、-8－5×10-8)C=－2×10-8C　　　　　　　　　　　F=k=9×109×N=9×10-3N　　4、C　　解析：設(shè)QA=QB=Q，則C與A接觸后Q′C=Q′A=Q，C與B接觸后Q′B=(Q+Q)=Q，　　　　　由庫(kù)侖定律知：　　　　　=F　　　　　　　 ①　　　　?。紽1　　　?、凇?　　　　解得：F1＝Ｆ　　5、A　　解析：以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，由平衡條件知：　

55、　　　　=mgtan30°　　　　　r=　　　6、C 　　解析：設(shè)A、B兩球帶電量分別為Q、-Q，相距為r，那么它們之間的庫(kù)侖力F=KQ2/r2，且為引力?！　　　　∮们駽接觸球A時(shí)，A、C球帶電量均為Q/2（平均分配）　　　　　再用球C接觸球B時(shí)，B、C球帶電量均為（先中和后平均分配）　　　　　移去C球時(shí)，A、B間庫(kù)侖力：　　　　　，為引力?！　?、CD 　　解析：如果兩球帶有同種電荷時(shí)</p>

56、<p><b>　　課后練習(xí)</b></p><p>　　靜電現(xiàn)象、電荷的種類(lèi)①物體帶上多余的電荷出現(xiàn)的放電或吸引輕笑物體的現(xiàn)象都稱(chēng)為靜電現(xiàn)象。如雷電、電擊等現(xiàn)象。②自然界存在兩種電荷，即_________________。用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶________，毛皮帶________；用絲綢摩擦有機(jī)玻璃棒后，有機(jī)玻璃棒帶________，絲綢帶________。物體帶電

57、后，能吸引輕小物體，而且?guī)щ娫蕉?，吸引力越大?lt;/p><p>　　物體起電和起電的方式：是正負(fù)電荷分開(kāi)叫起電。起電方式有________、________和感應(yīng)起電。</p><p>　　電荷量：物體所帶電荷的多少叫做電荷量。電荷量用Q或q來(lái)表示。電荷量的國(guó)際單位是________。常用的最小單位是μC，讀作微庫(kù)。帶電體的電荷量都等于最小電荷量e的整數(shù)倍。最小電荷量就叫做________

58、。電子帶有最小的負(fù)電荷，之子帶有最小的正電荷，它們電量的絕對(duì)值相等，一個(gè)電子電量e=________。電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家________測(cè)定的。</p><p>　　產(chǎn)生靜電的設(shè)備有________、超高壓電源、范德格拉夫起電機(jī)等。</p><p>　　點(diǎn)電荷：點(diǎn)電荷是一種________模型，即帶電的質(zhì)點(diǎn)。實(shí)際問(wèn)題中如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，帶電體便可看作點(diǎn)電

59、荷。</p><p><b>　　課堂練習(xí)：</b></p><p>　　摩擦起電的原因是摩擦可以使物體得到多余的電子或失去原有的電子。得到多余電子的物體帶________，失去________的物體帶正電。</p><p>　　電荷守恒定律：電荷既不能________，也不會(huì)________，只能從一個(gè)物體________到另一個(gè)物體，或者從

60、物體的某一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷量的總量________。電荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。</p><p>　　5個(gè)電子的帶電量等于________C。</p><p>　　下列說(shuō)法中正確的是（　?。?lt;/p><p>　　A、元電荷實(shí)質(zhì)上指電子和質(zhì)子本身</p><p>　　B、體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷&l

61、t;/p><p>　　C、電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點(diǎn)電荷</p><p>　　D、點(diǎn)電荷是一種理想模型</p><p>　　下列說(shuō)法中正確的是（　?。?lt;/p><p>　　A、用綢子摩擦過(guò)得玻璃棒所帶的電荷是負(fù)電荷，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷是正電荷</p><p><b>　　B、元電荷就是電子<

62、;/b></p><p>　　C、物體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍</p><p>　　D、體積很小的帶電體就是點(diǎn)電荷</p><p><b>　　課后練習(xí)：</b></p><p>　　關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)法中正確的是（　?。?lt;/p><p>　　A、點(diǎn)電荷是真實(shí)存在的</p>

63、<p>　　B、較大的帶電體，不能看成點(diǎn)電荷</p><p>　　C、點(diǎn)電荷并非理想模型</p><p>　　D、一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不能看它的尺寸的大小，而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì)</p><p>　　絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a近旁有一絕緣金屬球b，開(kāi)始時(shí)a、b都不帶電，如圖所示?，F(xiàn)使b

64、帶電，則（　?。?lt;/p><p>　　A、b將吸引a，吸住后不放開(kāi)</p><p>　　B、b現(xiàn)吸引a接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)</p><p>　　C、a、b之間不發(fā)生相互作用</p><p>　　D、b立即把a(bǔ)排斥開(kāi)</p><p>　　自然界只存在________電荷________電兩種電荷。用絲綢摩擦過(guò)得玻璃棒帶__

65、______電，用毛皮摩擦過(guò)得橡膠棒帶________電。電荷既不能被消滅，也不能創(chuàng)生，它們只能是________________________，或者是________________________。這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律。</p><p>　　電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，電荷量e=________C。實(shí)驗(yàn)指出，所有帶電體的電荷量都是電荷量e=________。所以電荷量e稱(chēng)為_(kāi)_______。</

66、p><p>　　原子核的正電荷數(shù)量與核外電子的負(fù)點(diǎn)電荷的數(shù)量一樣多，所以整個(gè)原子對(duì)外表現(xiàn)為電________。</p><p>　　多少個(gè)電子的電荷量等于-32.0μC？</p><p><b>　　拓展提高：</b></p><p>　　兩個(gè)完全相同的金屬球，一個(gè)帶+6×10-8C的電量，另一個(gè)帶-2×