1电荷守恒和库仑定律(已改)

7.1电荷守恒定律和库仑定律[知识整合]
1、基本常识：自然界有种电荷，一种是电荷，另一种是电荷。

所有带电体的电荷量都是电子（或质子）电荷量的倍，因此将叫元电荷，1e= C；
比荷是指。

2、摩擦起电的实质是；感应起电的实质是。

3、电荷守恒定律的基本内容是：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，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，系统电荷的代数和不变。

4、形状大小相同的带电体相互接触，电荷量的分配规律是。

5、库仑定律的基本内容是：。

其数学表达式是。

6、库仑定律成立的条件是。

7、什么是点电荷？什么样的带电体可以看作点电荷？
[重难点阐释]
1、静电感应：
例：
2、电荷分配规律：形状大小相同的带电体相互接触，电荷量的分配规律是先中和后平分。

例：
3、对点电荷、元电荷的理解
（1）点电荷是无大小、无形状且有电荷量的一个理想化模型。

在实际问题中，只有当带电体间的距离比它们自身的大小大的多，以至于带电体的形状和大小对相互作用的影响可以忽略不计时，带电体（2）一个带电体能否视为点电荷完全取决于带电体之间的距离与自身的几何形状及大小的比较，与带电体的大小无关。

即带电体很小，不一定可视为点电荷；带电体很大，也不一定不能视为点电荷。

（3）元电荷：电荷量e=1.6×10-19 c 称为元电荷，所有带电体的电荷量均等于元电荷的整数倍。

即在物体带电现象中元电荷是最小的电荷量。

需要注意的是，元电荷是电量的单位而不是微观粒子，如
质子、中子是由夸克组成的，夸克可能有
1
3
e或
2
3
e
的电荷量。

4、库仑定律的适用条件
库仑定律的适用条件是：（1）真空；（2）点电荷。

例如：半径为r 的金属球，其边缘相距r ，现使两球带上等量的同种电荷Q，设两电荷Q间的库
仑力大小为F，则F等于
2
2
(3)
kQ
r
吗？
[典型例题]
例题1 下列说法正确的是
A、元电荷就是质子
B、点电荷是很小的带电体
C、摩擦起电说明电荷可以创造
D、库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算
例题2 真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A、B可看成点电荷）分别固定在两处，两球间库仑力是F，用一个不带电的小球C，先和A球接触，再B球接触，然后移去C，则A、B 间的库仑力变为F的几倍？若再使A、B间的距离增大一倍，则它们之间的库仑力又为多少？
例题3 固定的两个带正电的点电荷q 1、 q 2 ，电荷之比为1：4，相距为d ，引入第三个点电荷q 3 ，要使q 3 能处于平衡状态，对q 3 的位置、正负、电荷量都有何要求？
讨论1 ：如果q 1 和q 2 为异种电荷，结果怎样？
讨论2：如果要求q 1 、q 2 和q 3 均处于平衡状态，引入的q 3 的位置，正、负，电荷量有何要求呢？
例4、半径为R 的金属球壳均匀带正电，电量为
Q ，球心处有个带电量为q 的负电荷。

今在球壳顶部挖掉半径为r 的小圆，则剩余部分对负电荷的作用力等于多少？
[课堂练习]]
1.对于库仑定律，下列说法正确的是（ ） A .凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式2
21r
Q Q K
F
B .两个带电小球相距非常近时，也能用库仑定律
C .相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等
D .两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半
2．两个形状大小相同的带电小球半径均为r ，两球心间距离为3r ，带电量分别为+Q 和—3Q ，把它们放在真空中，它们之间的作用力为F 。

现将两小球彼此接触后分开放回原来的位置，此时相互的作用力大小为/F ，那么（ ） A ．F=3/F B ．/F =3F C ．F > 3/F D ．F < 3/F
3．如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥，静止时，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由此可知（ ） A ．B 球受到的库仑力较大，电荷量较大 B ．B 球的质量较大
C ．B 球受到细线的拉力较大
D ．两球接触后，再静止时，A 球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B 球的悬线与竖直方向的夹角
4．两个质量都是m 的小球（可看成质点），用长都为l 的绝缘细线悬挂在同一点，使它们带上等量同种电荷，平衡时两悬线夹角为2θ，求每个小球所带电量.
【课后作业】
1 、下列关于电荷量的说法哪些是错误的
A、物体所带的电荷量可以为任意实数
B、物体所带的电荷量只能是某些值
C、物体带正电荷1.6×10-9c，这是因为失去了1.0 ×
10-10个电子
D、物体带电量的最小值是1.6×10-19c
2、电荷量分别为q1 、q2的两个点电荷，相距r
时相互作用力为F，则（）
A、如果q1 、q2恒定，当距离变为r/2 时，作用力
将变为2F
B、如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电
荷的电荷量和它们之间的距离都减半时，作用力变
为2F
C、如果它们的电荷量和距离都加倍，则作用力不
变
D、如果它们的电荷都加倍，距离变为r时，作
用力变为2F
3 、相距l的点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q，
要引入第三个点电荷C，使三个点电荷在库仑力作
用下都处于平衡状态，求C电荷的带电量和应放的
位置.（+4Q，在B的的右侧l处）
参考答案：
[知识整合]
1、基本知识：两种、正、负、整数、中子或电
子所带电量的绝对值、1.6×10-19 c
带电体所带电量与质量的比值
2、中子从一个物体转移到另一个物体；电子从物
体的一部份转移到另一部分。

4、若带同种电荷，则电荷平均分配；若带异种电
荷，则先中和再平均分。

5、真空中两静止的点电荷之间的相互作用力，与
它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次
方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

公式：
F=
2
12
2
kq q
r
6、真空中点电荷的相互作用
7、点电荷是无大小、无形状且有电荷量的一个理
想化模型。

在实际问题中，只有当带电体间的距离
比它们自身的大小大的多，以至于带电体的形状和
大小对相互作用的影响可以忽略不计时，带电体才
可以视为点电荷。