2021人教版高中物理选修1-1课件：第一章 第一节 电荷库仑定律
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2．点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是一 个理想化的模型．在研究带电体间的相互作用时，如果带 电体本身的线度远小于它们之间的距离，以至带电体的形 状和大小，对我们所讨论的问题影响甚小，
就可以把带电体视为一个点，并称它为点电荷．点 电荷这个概念与力学中的“质点”概念类似．
【典例 2】 (多选)关于点电荷的说法正确的是( )
【典例 3】 真空中有两个点电荷，相距为 r，相互
作用力为 F，若使它们的电荷量都增大到原来的 2 倍，要 使它们之间的作用力仍为 F，其间距应为( )
A．r
B. 2r
C．2r
D. 22r
解析：设点电荷的电荷量分别为 q1 和 q2，由库仑定
律得：F＝kqr1q2 2.①
当电荷量都增大到原来的 2 倍时，作用力仍为 F，设 此时间距为 r′，则：
三、库仑定律
1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大 得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之 间的__作__用__力__的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看 作带电的点，叫作点电荷．
2．内容：__真___空__中两个__静___止__的_点__电__荷__间的相互 作用力跟它们所带电荷量的乘积成_正__比，跟它们之间距 离的二次方成_反__比，作用力的方向在它们的连线上．
2．元电荷：到目前为止，科学实验发现的最小电荷 量是_电__子__所带的电荷量．质子、正电子带有跟电子电荷 量_相__同__的电荷量．
实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于 e，或者 是 e 的整数倍．因此，电荷量 e 叫作_元__电___荷__，e＝ __1_.6_0__×__1_0_－_1_9_C．
解析：摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到 电子的物体带负电，可知乙在与甲摩擦时得到电子．由 电荷守恒定律知甲、乙带电荷量相等，所以 A、D 项错误， B、C 项正确．
答案：BC
拓展二 元电荷 点电荷
1．元电荷是指带电体所带电荷量的最小值 e，所有 带电体的电荷量是 e 的整数倍，元电荷 e 的大小等于电子、 质子所带的电荷量．
A．体积很小的带电体一定能看成是点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C．当两个带电体的大小和形状对它们之间的相互作 用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成是点电荷 D．一切带电体都有可能看成是点电荷
解析：一个带电体能否看作点电荷，不是以其大小、 形状而定，而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而 言是否可以忽略．若可以忽略，就可以看作点电荷，否则 就不能看作点电荷．一切带电体都有可能看成是点电荷， A、B 错，C、D 对．
ΔQ＝－QB＋QB′＝3.2×10－9C＋1.6×10－9C＝4.8× 10－9C.
ΔQ 4.8×10－9C 转移的电子数 n＝ e ＝1.6×10－19C＝3.0×1010 个． 答案：见解析
1．(多选)现有不带电的甲、乙两物体，相互摩擦之 后，经检验甲带正电．那么下列说法正确的是( )
A．甲在与乙摩擦时得到了乙的电子 B．乙在与甲摩擦时得到了甲的电子 C．甲带的电荷量等于乙带的电荷量 D．甲带的电荷量大于乙带的电荷量
3．公式：如果用 Q1、Q2 表示两个点电荷的电荷量， 用 r 表示它们之间的距离，用 F 表示它们之间的相互作
用力，库仑定律可以表示为：_F__＝__k_Q_r1_Q2 _2__．式中的
k 是一个常量，叫作静电力常量，由实验可以得出 k＝ __9_.0_×___1_0_9_N__·m__2__/C__2___．
答案：CD
2．(多选)下列说法正确的是( ) A．电子和质子都是元电荷 B．一个带电体的电荷量为 205.5 倍的元电荷 C．元电荷是最小的带电单位 D．元电荷没有正、负之分
解析：(1)元电荷是最小的带电单位，但不是带电 体．带电体所带电荷量均为元电荷的整数倍，这也说明物 体所带电荷量是不连续变化的．另外，要注意区分元电荷 与点电荷，二者没有什么必然的因果联系，切忌不能混淆．
解析：点电荷是指当带电体间的距离比它们自身的大 小大得多时，可以看作点电荷，所以 A 选项错误；同理， 当两个点电荷间的距离趋近于零时，带电体不能看作点电 荷，库仑定律不能应用，所以 D 选项错误；库仑定律是 通过实验得出的，所以 B 选项正确；库仑定律适用于真 空中两个静止点电荷间的相互作用，所以 C 选项错误．
拓展一 三种起电方式的比较
项目 产生 条件
现象
摩擦起电 两不同绝 缘体摩擦 时
两物体带 上等量异 种电荷
感应起电 接触起电
导体靠近带电 导体与带电
体时
导体接触时
导等且电同体量电体”两异性“端种与近出电原异现荷带远，导与同荷体带电上电性带体的上相电
项 目
摩擦起电
感应起电 接触起电
不同物质的 原子核对核 原 外电子的束 因 缚能力不同 而发生电子 得失
2．电荷量：电荷的多少叫电荷量，用_Q__或__q_表示， 国际单位制中电荷量的单位_库__仑__，符号_C__．通常表示正 电荷的数字前面用_正__号表示，表示负电荷的数字前面用 _负__号表示．
3．摩擦起电：物质的原子是由带__正__电的原子核和 带_负___电的电子组成的．原子核的正电荷数量与周围电子 的负电荷数量一样多，所以整个原子对外表现出电中 性．在摩擦起电过程中，一些被原子核束缚得不紧的电子 转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带_正___电，得 到电子的物体带_负___电．在用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒 上的电子跑到丝绸上去了，玻璃棒因缺少电子而带_正___ 电，丝绸因有多余的电子而带_负___电．
在放电路径上有强大的电流通过，使周围空气被击 穿，空气也ห้องสมุดไป่ตู้成导体，由于电流的热效应，所以发出了 光，这就是闪电，而且同时还引起周围空气受热膨胀而 发生巨响，这就是雷声．
一、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 过的硬橡胶棒带_负__电__荷__．同种电荷相互_排__斥__，异种电荷 相互_吸__引__．
2q1·2q2 F＝k r′2 .② 由①②可得 r′＝2r. 答案：C
3．关于库仑定律，以下说法中正确的是( ) A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很 小的带电体 B．库仑定律是通过实验得出来的 C．库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D．根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零 时，则库仑力趋近于无穷大
2．公式的适用条件 (1)仅适用于真空中两个静止的点电荷． (2)均匀带电球体可以看成电荷量集中在球心的点电 荷，应用公式计算库仑力，这时距离 r 是从球心算起．
3．库仑力具有力的共性，如遵守牛顿第三定律，遵 循力的平行四边形定则．
4．研究微观带电粒子的相互作用时，经常忽略万有 引力．(因其万有引力比起库仑力来非常非常小)
4．感应起电：当一个带电体靠近导体时，导体中的 自由电荷发生移动，导体靠近带电体的一端带_异__种__电___荷_， 远离的一端带_同__种___电__荷_．这种现象叫作静电感应，利用 静电感应使金属导体带电的过程叫作_感__应___起__电_．
二、电荷守恒定律
1．内容：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们 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_不__变__．
导体中的自
由电子受带 电荷之间 正(负)电物体 的相互排 吸引(排斥)而 斥 靠近(远离)
实 质
均为电荷在物体之间或物体内部的转移
【典例 1】 有两个完全相同的绝缘金属小球 A、B， 分别带有电荷量 QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C， 让 A、B 接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多 少？
解析：由于 A、B 两小球相同，剩余正电荷必均分，
即接触后 A、B 两小球带电荷量：
QA＋QB 6.4×10－9－3.2×10－9
QA′＝QB′＝ 2 ＝
2
C＝
1．6×10－9C.
在接触过程中，电子由 B 小球转移到 A 小球，不仅
将自身电荷中和，且继续转移，使 B 小球带 QB′的正电， 这样，共转移的电子电荷量为：
。2021年2月24日星期三2021/2/242021/2/242021/2/24
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年2月2021/2/242021/2/242021/2/242/24/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/2/242021/2/24February 24, 2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
第一章 电场 电流
本章是物理学与社会科学 和人文学科融合选修系列教 材的开篇，在学习物理知识的 基础上，渗透物理学乃至科学 对人类文明的影响．
本章概念较多，比较抽象，需从熟悉的现象或已有的 知识出发，弄清建立概念的背景，使抽象问题具体化、形 象化；要求用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现 象，认识点电荷间的相互作用规律．通过实验，认识电场， 会用电场线、电场强度描述电场；
(2)本题考查的内容是对元电荷概念的理解．元电荷 是最小的带电单位，数值为 e＝1.60×10－19 C，带电体所 带电荷量均为元电荷的整数倍，B 项错，C 项对．元电荷 不是带电体，没有电性之说，A 项错，D 项对，故选 C、 D.
答案：CD
拓展三 对库仑定律的理解
1．库仑力的计算公式 F＝kQr1Q2 2，式中 k 叫静电力常 量，在国际单位制中，k＝9.0×109 N·m2/C2.
答案：B
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/2/242021/2/24Wednesday, February 24, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/2/242021/2/242021/2/242/24/2021 1:56:58 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/2/242021/2/242021/2/24Feb-2124-Feb-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/2/242021/2/242021/2/24Wednesday, February 24, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/2/242021/2/242021/2/242021/2/242/24/2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/2/242021/2/242021/2/242021/2/24
谢谢观看
了解生活中的静电现象、电容器的结构和功能；理解 电流、电源和电动势的概念及焦耳定律的内容、公式及其 应用．我们应该在历史的背景中学习以上物理知识，也为 学习后续章节奠定基础．
第一节 电荷 库仑定律
闪电现象的本质 夏季雨天，电闪雷鸣，闪电是如何产生的？由于云 是由一些小水滴和一些小冰晶组成的，这些小颗粒在移 动的过程中，不停地与周围空气摩擦起电，使得云层带 上了电荷，有些云带正电，有些云带负电，当两块带异 种电荷的云相遇时，由于正负电荷的中和，而产生放电 现象．
就可以把带电体视为一个点，并称它为点电荷．点 电荷这个概念与力学中的“质点”概念类似．
【典例 2】 (多选)关于点电荷的说法正确的是( )
【典例 3】 真空中有两个点电荷，相距为 r，相互
作用力为 F，若使它们的电荷量都增大到原来的 2 倍，要 使它们之间的作用力仍为 F，其间距应为( )
A．r
B. 2r
C．2r
D. 22r
解析：设点电荷的电荷量分别为 q1 和 q2，由库仑定
律得：F＝kqr1q2 2.①
当电荷量都增大到原来的 2 倍时，作用力仍为 F，设 此时间距为 r′，则：
三、库仑定律
1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大 得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之 间的__作__用__力__的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看 作带电的点，叫作点电荷．
2．内容：__真___空__中两个__静___止__的_点__电__荷__间的相互 作用力跟它们所带电荷量的乘积成_正__比，跟它们之间距 离的二次方成_反__比，作用力的方向在它们的连线上．
2．元电荷：到目前为止，科学实验发现的最小电荷 量是_电__子__所带的电荷量．质子、正电子带有跟电子电荷 量_相__同__的电荷量．
实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于 e，或者 是 e 的整数倍．因此，电荷量 e 叫作_元__电___荷__，e＝ __1_.6_0__×__1_0_－_1_9_C．
解析：摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到 电子的物体带负电，可知乙在与甲摩擦时得到电子．由 电荷守恒定律知甲、乙带电荷量相等，所以 A、D 项错误， B、C 项正确．
答案：BC
拓展二 元电荷 点电荷
1．元电荷是指带电体所带电荷量的最小值 e，所有 带电体的电荷量是 e 的整数倍，元电荷 e 的大小等于电子、 质子所带的电荷量．
A．体积很小的带电体一定能看成是点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C．当两个带电体的大小和形状对它们之间的相互作 用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成是点电荷 D．一切带电体都有可能看成是点电荷
解析：一个带电体能否看作点电荷，不是以其大小、 形状而定，而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而 言是否可以忽略．若可以忽略，就可以看作点电荷，否则 就不能看作点电荷．一切带电体都有可能看成是点电荷， A、B 错，C、D 对．
ΔQ＝－QB＋QB′＝3.2×10－9C＋1.6×10－9C＝4.8× 10－9C.
ΔQ 4.8×10－9C 转移的电子数 n＝ e ＝1.6×10－19C＝3.0×1010 个． 答案：见解析
1．(多选)现有不带电的甲、乙两物体，相互摩擦之 后，经检验甲带正电．那么下列说法正确的是( )
A．甲在与乙摩擦时得到了乙的电子 B．乙在与甲摩擦时得到了甲的电子 C．甲带的电荷量等于乙带的电荷量 D．甲带的电荷量大于乙带的电荷量
3．公式：如果用 Q1、Q2 表示两个点电荷的电荷量， 用 r 表示它们之间的距离，用 F 表示它们之间的相互作
用力，库仑定律可以表示为：_F__＝__k_Q_r1_Q2 _2__．式中的
k 是一个常量，叫作静电力常量，由实验可以得出 k＝ __9_.0_×___1_0_9_N__·m__2__/C__2___．
答案：CD
2．(多选)下列说法正确的是( ) A．电子和质子都是元电荷 B．一个带电体的电荷量为 205.5 倍的元电荷 C．元电荷是最小的带电单位 D．元电荷没有正、负之分
解析：(1)元电荷是最小的带电单位，但不是带电 体．带电体所带电荷量均为元电荷的整数倍，这也说明物 体所带电荷量是不连续变化的．另外，要注意区分元电荷 与点电荷，二者没有什么必然的因果联系，切忌不能混淆．
解析：点电荷是指当带电体间的距离比它们自身的大 小大得多时，可以看作点电荷，所以 A 选项错误；同理， 当两个点电荷间的距离趋近于零时，带电体不能看作点电 荷，库仑定律不能应用，所以 D 选项错误；库仑定律是 通过实验得出的，所以 B 选项正确；库仑定律适用于真 空中两个静止点电荷间的相互作用，所以 C 选项错误．
拓展一 三种起电方式的比较
项目 产生 条件
现象
摩擦起电 两不同绝 缘体摩擦 时
两物体带 上等量异 种电荷
感应起电 接触起电
导体靠近带电 导体与带电
体时
导体接触时
导等且电同体量电体”两异性“端种与近出电原异现荷带远，导与同荷体带电上电性带体的上相电
项 目
摩擦起电
感应起电 接触起电
不同物质的 原子核对核 原 外电子的束 因 缚能力不同 而发生电子 得失
2．电荷量：电荷的多少叫电荷量，用_Q__或__q_表示， 国际单位制中电荷量的单位_库__仑__，符号_C__．通常表示正 电荷的数字前面用_正__号表示，表示负电荷的数字前面用 _负__号表示．
3．摩擦起电：物质的原子是由带__正__电的原子核和 带_负___电的电子组成的．原子核的正电荷数量与周围电子 的负电荷数量一样多，所以整个原子对外表现出电中 性．在摩擦起电过程中，一些被原子核束缚得不紧的电子 转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带_正___电，得 到电子的物体带_负___电．在用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒 上的电子跑到丝绸上去了，玻璃棒因缺少电子而带_正___ 电，丝绸因有多余的电子而带_负___电．
在放电路径上有强大的电流通过，使周围空气被击 穿，空气也ห้องสมุดไป่ตู้成导体，由于电流的热效应，所以发出了 光，这就是闪电，而且同时还引起周围空气受热膨胀而 发生巨响，这就是雷声．
一、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 过的硬橡胶棒带_负__电__荷__．同种电荷相互_排__斥__，异种电荷 相互_吸__引__．
2q1·2q2 F＝k r′2 .② 由①②可得 r′＝2r. 答案：C
3．关于库仑定律，以下说法中正确的是( ) A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很 小的带电体 B．库仑定律是通过实验得出来的 C．库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D．根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零 时，则库仑力趋近于无穷大
2．公式的适用条件 (1)仅适用于真空中两个静止的点电荷． (2)均匀带电球体可以看成电荷量集中在球心的点电 荷，应用公式计算库仑力，这时距离 r 是从球心算起．
3．库仑力具有力的共性，如遵守牛顿第三定律，遵 循力的平行四边形定则．
4．研究微观带电粒子的相互作用时，经常忽略万有 引力．(因其万有引力比起库仑力来非常非常小)
4．感应起电：当一个带电体靠近导体时，导体中的 自由电荷发生移动，导体靠近带电体的一端带_异__种__电___荷_， 远离的一端带_同__种___电__荷_．这种现象叫作静电感应，利用 静电感应使金属导体带电的过程叫作_感__应___起__电_．
二、电荷守恒定律
1．内容：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们 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_不__变__．
导体中的自
由电子受带 电荷之间 正(负)电物体 的相互排 吸引(排斥)而 斥 靠近(远离)
实 质
均为电荷在物体之间或物体内部的转移
【典例 1】 有两个完全相同的绝缘金属小球 A、B， 分别带有电荷量 QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C， 让 A、B 接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多 少？
解析：由于 A、B 两小球相同，剩余正电荷必均分，
即接触后 A、B 两小球带电荷量：
QA＋QB 6.4×10－9－3.2×10－9
QA′＝QB′＝ 2 ＝
2
C＝
1．6×10－9C.
在接触过程中，电子由 B 小球转移到 A 小球，不仅
将自身电荷中和，且继续转移，使 B 小球带 QB′的正电， 这样，共转移的电子电荷量为：
。2021年2月24日星期三2021/2/242021/2/242021/2/24
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年2月2021/2/242021/2/242021/2/242/24/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/2/242021/2/24February 24, 2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
第一章 电场 电流
本章是物理学与社会科学 和人文学科融合选修系列教 材的开篇，在学习物理知识的 基础上，渗透物理学乃至科学 对人类文明的影响．
本章概念较多，比较抽象，需从熟悉的现象或已有的 知识出发，弄清建立概念的背景，使抽象问题具体化、形 象化；要求用物质的微观模型和电荷守恒定律分析静电现 象，认识点电荷间的相互作用规律．通过实验，认识电场， 会用电场线、电场强度描述电场；
(2)本题考查的内容是对元电荷概念的理解．元电荷 是最小的带电单位，数值为 e＝1.60×10－19 C，带电体所 带电荷量均为元电荷的整数倍，B 项错，C 项对．元电荷 不是带电体，没有电性之说，A 项错，D 项对，故选 C、 D.
答案：CD
拓展三 对库仑定律的理解
1．库仑力的计算公式 F＝kQr1Q2 2，式中 k 叫静电力常 量，在国际单位制中，k＝9.0×109 N·m2/C2.
答案：B
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/2/242021/2/24Wednesday, February 24, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/2/242021/2/242021/2/242/24/2021 1:56:58 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/2/242021/2/242021/2/24Feb-2124-Feb-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/2/242021/2/242021/2/24Wednesday, February 24, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/2/242021/2/242021/2/242021/2/242/24/2021
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THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/2/242021/2/242021/2/242021/2/24
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了解生活中的静电现象、电容器的结构和功能；理解 电流、电源和电动势的概念及焦耳定律的内容、公式及其 应用．我们应该在历史的背景中学习以上物理知识，也为 学习后续章节奠定基础．
第一节 电荷 库仑定律
闪电现象的本质 夏季雨天，电闪雷鸣，闪电是如何产生的？由于云 是由一些小水滴和一些小冰晶组成的，这些小颗粒在移 动的过程中，不停地与周围空气摩擦起电，使得云层带 上了电荷，有些云带正电，有些云带负电，当两块带异 种电荷的云相遇时，由于正负电荷的中和，而产生放电 现象．