2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第六章第1节 库仑定律

B 带的是异种电荷，考虑到 A、B、C 三个小球构成孤立 系统，与外界无电荷交换，故系统的总电荷量定恒，具 体地说， 在小球 C 和 A 接触时， 和 C 的总电荷量守恒； A 小球 C 与 B 接触时，B 与 C 的总电荷量守恒．由于 A、 B、C 三金属球外形相同，故接触时两球带等量同种电 荷．由于两小球相隔一定的距离，可把小球看作为点电
第六章
第1节
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【解析】
小球 A 受重力、库仑力和绝缘细线的拉
力，受力示意图如图所示，由共点力的平衡条件及平行 四边形法则可知 AD 正确．
【答案】
AD
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题后反思 三个带电小球均受到两个库仑力的作用，同学们在 解题过程中往往只考虑相邻的两个小球之间的库仑力， 这是解题过程中容易犯的错误．
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6．静电屏蔽Ⅰ 7．带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ 8．示波管、示波器及其应用Ⅰ 9．电容器的电容Ⅱ 10．平行板电容器的电容，常用的电容器Ⅰ 11．实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线 说明：带电粒子在匀强电场中运动的计算，只限于 带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况．
如图所示， 半径相同的两个金属小球 A、 带相等的 B 电荷量，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小 是 F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球 C 先后与 A、B 两球接触后移开．这时，A、B 两球之间的相互作 用力的大小是( )
第六章 第1节
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F A. 8 3F C. 8 诱思启导
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Байду номын сангаас
(2)库仑定律的适用条件有两点：一是适用于两个点 电荷间静电力的计算．二是在真空中．若题目给出的是 两个带电小球，没有告知小球的大小及是否在真空中， 都可以把小球视为点电荷处理，运用库仑定律进行计算 或定性讨论．
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跟踪训练 1
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跟踪训练 2 相距为 L 的点电荷 A、 带的电荷量分 B 为＋4Q 和－Q，要引进第三个点电荷 C，使三个点电荷 在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求电荷 C 的电荷 量和放置的位置？
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诱思启导 A、B、C 中任一电荷均受两个库仑力，这两个库仑 力且要大小相等方向相反．若要保证这一特征，三者必 须在同一直线上，两端电荷电性必相同，中间电荷一定 与两端电荷电性相反且与电荷量较小的那一端电荷距离 较近，可概括为：三点共线、两同夹异、两大夹小、近 小远大．
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【解析】
因为两球心距离不比球的半径大很多，
所以不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布， 当 q1、q2 是同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧， 距离大于 3R；当 q1、q2 是异种电荷时，相互吸引，分布
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于最近的两侧，距离小于 3R，如图所示，所以静电力可 q1q2 q1q2 能小于 k 2，也可能大于 k 2，所以 D 正确． 3R 3R
当 C 球与 A、 两球依次接触并移开后， 球的电荷 B A 量为＋q/2，B 球的电荷量为－q/4，故此时两球间的作用 力仍为吸引力，大小为 q2 F′＝k 2＝F/8. 8r 故本题的答案应为 A 项．
【答案】
A
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二、库仑定律与力学知识的综合应用 规律方法
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第六章 第1节
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【重点提示】
(1)当两带电体离得较近时，它们不
能视为点电荷，库仑定律不再适用，但它们之间仍存在 库仑力．(2)两个点电荷的相互作用力总大小相等、方向 相反，跟两个点电荷的电荷量的多少无关．
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①负
②正
③摩擦
④感应 ⑧电场
4．两个点电荷间的库仑力是一对作用力和反作用 Q1Q2 力，其大小相等、方向相反．公式 F＝k 2 中，F 是 Q1 r 与 Q2 之间的相互作用力，不能理解为 Q1≠Q2 时受的力 也不等．
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例 1 两个半径为 R 的带电导体球所带电荷量分别 为 q1 和 q2，当两球心相距 3R 时，相互作用的静电力大 小为( ) q1q2 B．F>k 3R2 D．无法确定
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二、库仑定律
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1． 内容： 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力， 跟它们的⑨________的乘积成正比， 跟它们的⑩________ 成反比，作用力的方向在它们的⑪________上． q1q2 2．公式：F＝k 2 .式中的 k＝9.0×109 N· 2/C2，叫 m r 做静电力常量． 3．适用条件 (1)⑫________；(2)真空中．
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例2
(2011· 浙江宁波八校联考)下面各图中 A 球系在
绝缘细线的下端， 球固定在绝缘平面上， B 它们带电的种 类以及位置已在图中标出，A 球能保持静止的是( )
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荷，两小球间的作用力可由库仑定律求得．设 A、B 两球 之间的距离为 r，开始时 A 球的电荷量为＋q，B 球的电 荷量为－q，由库仑定律得：A、B 两球间的吸引力 q2 F＝k 2 r 当 A、C 两球接触时，两球应带等量同种电荷，即： 两球的电荷量均为＋q/2.
q1q2 A．F＝k 3R2 q1q2 C．F<k 3R2
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2．任两个点电荷间的库仑力与第三个点电荷的存在 与否无关． 3．库仑力也称为静电力，与重力、弹力、摩擦力是 并列的，具有力的一切性质，合成与分解时遵从平行四 边形定则，可以与其他的力平衡，使物体发生形变，产 生加速度等
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静电场
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第1节
库仑定律
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一、电荷
电荷守恒定律
1．(1)两种电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒带①________ 电，丝绸摩擦过的玻璃棒带②________电． (2)物体的三种起电方式 a． ③________起电； b.接触起电； c.④________起电．
Q1Q2 公式 F＝k 2 中涉及两点电荷带电情况，计算库仑 r 力时可以将电荷量的绝对值代入计算大小，再根据“同 种相互排斥、异种相互吸引”来判断力的方向．如果是 多个点电荷对另外一个点电荷的作用，则要对每个点电 Q1Q2 荷和该点电荷使用 F＝k 2 ，然后把该点电荷所受库仑 r 力进行矢量合成．其基本解题思路：
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(1)确定研究对象．如果有几个带电体相互作用，要 依据题意，适当选用“整体法”或“隔离法”．(一般先 整体后隔离) (2)对研究对象进行正确受力分析并画出受力分析 图． (3)列平衡方程(F 合＝0 或 Fx＝0，Fy＝0)或根据牛顿 第二定律列方程求解．
⑤保持不变 ⑨电荷量
⑥ ⑩距
1.60×10 － 19C 离的二次方
⑦忽略不计 ⑪连线
⑫点电荷
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一、库仑定律的理解和应用 规律方法 kQ1Q2 1． F＝ 2 的适用条件是： ①真空中； ②点电荷． 对 r 于靠得较近的带电体之间相互作用的库仑力只能用该式 进行定性讨论，不能利用该式进行定量计算．
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(2) 点 电 荷 ： 形 状 和 大 小 对 研 究 问 题 的 影 响 可 ⑦ ________的带电体称为点电荷． (3)场源电荷：电场是由电荷产生的，我们把产生⑧ ________的电荷叫做场源电荷． (4)试探电荷(检验电荷)： 研究电场的基本方法之一是 放入一带电荷量很小的点电荷，这个电荷存在与否，不 影响要检验的电场，试探电荷的电荷量和体积要足够小．
F B. 4 3F D. 4
A、B 两小球原来之间的库仑力是吸引力，说明 A、 B 两球带同种还是异种电荷？当 C 先后与 A、 两球接触 B 后，A、B 两球带电量如何变化？运用电荷守恒定律和分 配关系进行讨论．
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【解析】
由于 A、B 间的库仑力是吸引力，则 A、
第六章 静电场
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1．本章是高中物理的重要组成部分，主要研究静电 场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动． 2．电场力做功与电势能的变化、带电粒子在电场中 的运动是考查频率较高的两个知识点．
第六章
静电场
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3．带电粒子在电场中的运动需要用到牛顿运动定 律、动能定理和能量守恒等规律，往往结合电场、磁场 以及重力场等知识， 考查综合分析、 解决问题的能力． 因 而，对本章的复习要充分重视． 4．静电现象的解释是新课程改革后高考新增加的内 容，且高考越来越注重考查应用所学知识解决实际问题 的能力，因此，要对生活中的一些静电现象加以关注．
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2．电荷守恒定律 电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物 体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另 一部分，在转移的过程中，电荷的总量⑤________. 3．区分几种电荷 (1)元电荷： 电荷量为 e＝⑥________的电荷叫做元电 荷．质子和电子均带元电荷电荷量．
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当电荷量为＋q/2 的 C 球与电荷量为－q 的 B 球接触 时，由于两小球带异种电荷，故先发生异种电荷的中和， 剩余的电荷量再均分，可建立方程：qB＋qC＝－q＋q/2， 且 qB＝qC，可求得： qB＝－q/4.
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第六章 静电场
第六章
静电场
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1．两种电荷、电荷守恒Ⅰ 2．真空中的库仑定律、电荷量Ⅱ 3．电场、电场强度、电场线、点电荷的电场、匀强 电场、电场强度的叠加Ⅱ 4．电势能、电势差、电势、等势面Ⅱ 5．匀强电场中电势差跟电场强度的关系Ⅱ
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静电场
【答案】
D
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题后反思 (1)由于两导体带电球之间的距离只有 3R，它们相互 感应使导体球上的电荷分布发生变化，使 r>3R 或 r<3R， q1q2 库仑力 F≠k .若两带电球是均匀的带电绝缘球， 它们 3R2 q1q2 之间不会发生静电感应现象，此时，库仑力 F＝k . 3R2
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【解析】
如图所示，首先分析点电荷 C 可能放置的位置，三 个点电荷都处于平衡状态，彼此之间作用力必须在一条 直线上，C 只能在 A、B 决定的直线上，不能在直线之 外．而可能的区域有 3 个：①放在 AB 连线之间某位置， A与B