静电场学案(教师用)

第一节电荷及守恒定律

〖新课标要求〗

1.知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开.

2.知道电荷守恒定律.

3.知道什么是元电荷.

〖知识精讲〗

一、两种电荷——自然界中有两种电荷，同性相斥，异性相吸，正负中和

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电

用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电

摩擦起电是电荷的转移，不是电荷的创造。电荷没有质

量

二、电荷守恒定律

电荷既不能创造，也不能消灭，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，电荷的总量保持不变。这是物理

学中的重要基本规律之一。

三、元电荷、点电荷和净电荷

1、元电荷：电子负电1.6×10－19 C，质子正电1.6×10－19 C，把质子或电子的电量叫元电荷1 e＝1.6×10－19 C，所有的带电体的电量都是e的整数倍，如

e

H

4

2

、C

12

6

2、点电荷：（力学中的质点）——如果带电体的形状和大小对它们相互作用力的影响可以忽略不计，两个物体间的距离比它们的自身大很多，这样的带电体叫点电荷。

3、净电荷：导体中正负电荷中和后所剩余的电荷

三．物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接触带电.

(1)摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷.玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电.

(2)感应起电是指利用静电感应使物体带电的方式.例如图所示，将导体A、B接触后去靠近带电体C，由于静电感应，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷，如图所示.

(3)接触带电，指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电

的导体带上电荷的方式.例如，将一个带电的金属小球跟另一个完全相同

．．．．的不带电的金属小球接触后分开，它们平分了原来的带电量而带上等量同种电荷.

从物体带电的各种方式不难看出，它们都不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，或者从物体的一部分转移到了物体的另一部分.

〖新课预习〗

转移

玻璃棒

丝绸

1.电荷电荷守恒

(1)自然界中只存在两种电荷：电荷和电荷.电荷间的作用规律是：同种电

荷相互，异种电荷相互.电荷的多少叫.

(2)静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使，这种现象

叫静电感应.利用静电感应使物体带电叫起电.

(3)电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体到另一物体，或者从物体的

一部分到另一部分.

2.元电荷：ｅ＝，所有带电体的电荷量或者或者.

3．电子的与之比，叫作电子的比荷

［例1］如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔角减小，则

A.金属球可能不带电

B.金属球可能带负电

C.金属球可能带正电

D.金属球一定带负电

同学们再考虑当某带电导体靠近不带电的验电器的金属小球时，两金箔角将如何变化?[答案]逐渐变大

[变式训练]如图所示，将用绝缘支柱支持

A．导体A带负电，B带正电

B．导体A带正电，B带负电

C．导体A失去部分负电荷，导体C得的不带电金属导体A和B 接触，再将

带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则( )到负电荷D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到导体A上，故A、B带等量异种电荷

〖基础达标〗

1.把两个完全相同的小球接触后分开，两球相互排斥，则两球原来带电情况不可能是

A.原来的其中一个带电

B.两个小球原来分别带等量异种电荷

C.两个小球原来分别带同种电荷

D.两个小球原来分别带不等量异种电荷

2．下列说确的是

A．摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化

B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上正电荷转移到毛皮上C．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子

D．物体不带电，表明物体中没有电荷

3.如图所示,带电小球A靠近不带电的绝缘绝缘金属导体,由于静电感应,导体C端出现了负电荷,可知带电小球A带电;用手接触一下导体的B端,导体将带电; 用手接触一下导体的中部,导体将带电.

4.关于电现象的叙述,正确的是( ) A C

B

A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电.

B.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷.

C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性.

D.当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷

同时消失.

〖能力提升〗

5.A 、B 、C 、D4个小球都带电,A 球能排斥B 球,C 球能吸引A 球,D 球又排斥C 球,已知D 球

带正电,则B 球应带何种性质的电荷?

6.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下边都悬挂着金属验电箔,若使带负电

的绝缘金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是( )

A.只有M 端的验电箔开,且M 端带正电.

B. 只有N 端的验电箔开,且N 端带负电.

C. 两端的验电箔都开,且M 端带正电, N 端带负电.

D. 两端的验电箔都开,且两端都带正电或负电.

第二节 库仑定律

〖新课标要求〗

1.掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律.

2.会用库仑定律进行有关的计算.

〖新课预习〗

库仑定律：

(1) 定律的容：

真空中两个 之间相互作用的电力，跟它们的 成正比，跟它们的 成反比，作用力的方向在 .

(2)库仑力的大小F ＝ ．

(3)静电力恒量ｋ＝ ．

〖知识精讲〗四、库仑定律（法国）——真空中两个点电荷的相互作用力（静电力或库仑力），

跟它们电量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

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r Q Q K F = 9229.010k Nm c -=⨯ 1、成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相

互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布

的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新

分布，不能再用球心距离代替r ）。

2、 正负的处理：绝对值

五、两个完全相同的带电金属球相碰，电荷先中和，后平分。

例1、电子m 1＝9.1×10 －31 kg ， 质子m 2＝1.67×10 －27 kg ，

求：静电力和万有引力的比值

M N A r Q 1 Q 2