第一章电荷的相互作用解读

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高中选修3-1,2电与磁物理知识点

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第一章、电 场一、电荷 :1、自然界中有且只有两种电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。

电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2、电荷守恒定律:电荷既不会创造,也不会消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一个部分转移到另一个部分。

“起电”的三种方法:摩擦起电,接触起电,感应起电。

实质都是电子的转移引起:失去电子带正电,得到电子带等量负电。

3、电荷量Q :电荷的多少元电荷:带最小电荷量的电荷。

自然界中所有带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍。

密立根油滴实验测出:e=1.6×10—19C 。

点电荷:与所研究的空间相比,不计大小与形状的带电体。

库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的静电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。

公式: k = 9×109 N ·m 2/C 2二、电场:1、电荷间的作用通过电场产生。

电场是一种客观存在的一种物质。

电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2、电场强度E :放入电场中的电荷所受电场力与它的电荷量q 的比。

E=F/q 单位:N/C 或V/mE 是电场的一种特性,只取决于电场本身,与F 、q 等无关。

普通电场场强点电荷周围电场场强匀强电场场强公式 E=F/qE=U/d 方向 与正电荷受电场力方向相同 与负电荷受电场力方向相反沿半径方向背离+Q 沿半径方向指向—Q由“+Q ”指向 “—Q ” 大小电场线越密,场强越大各处场强一样大3、电场线:形象描述场强大小与方向的线,实际上不存在。

疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向。

一率从“+Q ”指向“—Q ”。

正试探电荷在电场中受电场力顺电场线,负电荷在电场中受电场力逆电场线。

电场线的轨迹不一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。

只有电场线为直线,带电粒子初速度为零时,两条轨迹才重合。

任意两根电场线都不相交。

4、静电平衡时的导体净电荷只分布在外表面上,内部合场强处处为零。

电荷间的相互作用

电荷间的相互作用

第一节电荷间的相互作用一、素质教育目标(一)知识教学点1知道在什么情况下带电体可看成是点电荷2•了解电荷的相互作用,并能应用库仑定律解决一些简单的实际问题3•知道元电荷是实验得出的最小电量,元电荷e=1.60 x 10-19 C(二)能力训练点由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力,控制变量的科学研究方法。

(三)德育渗透点介绍元电荷时适当扩展,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点二、重点、难点、疑点及解决办法1 •重点库仑定律库仑力2. 难点库仑定律的定性演示3. 疑点静电力常量K的数值的确定4. 解决办法讲清库仑定律及适用条件,说明库仑力符合力的特征,遵守牛顿第三定律,说清K的单位由公式中各量单位确定,其数值则由实验确定。

为定性演示库仑定律,应使带电小球表面光滑,防止尖端放电,支架应选绝缘性能好的,空气要干燥(采用红外线灯照射空气)。

三、课时安排1课时四、教具准备玻璃棒,丝绸,系有丝线的包有铝箔的泡沫塑料小球,红外线灯,库仑扭秤模型或挂图。

五、学生活动设计本课学生活动主要集中体现在两处:1学生观察演示实验定性分析,两带电体间的作用力大小与距离及带电体的带电量有关。

2•应用库仑定律解决简单实际问题的练习。

六、教学步骤(一)明确目标经过本课的讲授使学生知道点电荷、元电荷、库仑力的概念,理解库仑定律及其适用的条件,并能解决一些简单的实际问题;培养学生对实际复杂问题进行简化、抽象的思维能力及如何建立物理模型,渗透物质可分的思想,适当介绍粒子研究的物理学进展。

(二)整体感知库仑定律是本课的核心,是静电学中的重要知识,它既是电荷间相互作用的基本规律,又是学习电场强度的基础,也是今后学习氢原子结构模型的依据。

(三)重点、难点的学习与目标完成过程1创设情景[提问]用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近包有铝箔的小球,会发生什么情况?让学生猜想,并要求说明理由。

2 •实验探索演示1 演示上述提问内容,结果先吸引,而铝箔与带电玻璃棒接触后再排斥。

高一必修三物理课后习题精准解析02第1章 电荷的相互作用家庭作业与活动

高一必修三物理课后习题精准解析02第1章 电荷的相互作用家庭作业与活动

沪科版新教科书必修第三册第1章电荷的相互作用家庭作业与活动A组1.打开自来水龙头,慢慢调节龙头,使水流变得很细,再用摩擦过的塑料棒靠近细水流,你发现了什么?解释你所观察到的现象。

【答案】可以看见水流向塑料梳子方向弯曲原因:原因是塑料梳子在头发上摩擦几下后带负电荷,静电对细小物体有吸引作用。

2.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近用绝缘细线悬挂的轻小软木球,请按照图1-A-1所示的装置做一做。

除了观察到软木球被吸引以外,你还发现了什么现象?用学过的知识解释这些现象。

【答案】木球先被“吸引”,接触后又“被弹开”。

木球带上了与棒相同种的负电荷,而同种电荷是排斥的。

3.请你尽可能多地找一些不同材料制成的物体,如塑料片、纸板、玻璃、毛线、腈纶丝、石蜡、铅笔杆等,分别让它们相互摩擦,比较这些物体得失电子的难易程度。

【答案】物体经摩擦后发生电子转移而使物体带电,带电体可以吸弓|轻小泡沫球、纸屑,吸弓|能力强的物体易得失电子。

实验观察可得睛纶丝、毛线、塑料片、玻璃、铅笔杆得失电子能力依次减弱。

4.有同学设计了一个验证库仑定律的实验:让两个软木球带电,用绝缘丝线将其中一个球悬挂起来,另一个球装在绝缘柄上,使它们处在同一水平高度上,保持某一水平距离,如图1-A-2所示。

这时,只要测出以下两种情况下悬挂球偏离竖直方向上的角度θ,就能算出库仑力,进而验证库仑定律。

①保持两球带电量q1、q2不变,改变它们之间的水平距离r;①保持两球水平距离不变,改变两球的带电量( 1)请你利用测出的角度θ,根据共点力的平衡条件,推导库仑力F和θ之间的关系式。

(2)怎样让两个软木球带上等量同种电荷?又怎样改变它们的电荷量?(3)怎样测量两球之间的水平距离?为什么要这样测量?【答案】(1)根据共点力的平衡条件F=mgtanθ(2)①使两个绝缘导体小球带同种等量电荷的方法:将两小球接触,用带电起电盘接触其中任一小球,拿起起电盘,使两小球分开,这两个小球便带上了同种等量电荷。

电荷以及电荷守恒定律

电荷以及电荷守恒定律

闪电现象解释
云层之间、云层与地面 之间会形成几百万伏的 电压。这个高压足以击 穿空气,瞬时产生几十 万安培的电流。电流生 热使空气发光,叫闪电。
探究影响电荷间相互作用的因素
猜想:
电荷量 间距
实验装置
结论:电荷之间的作用力F随着q的增大而增 大,随着r的增大而减小。
2、库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,
练 1.对元电荷的理解,正确的是( CD ) A.元电荷就是电子 习 B.元电荷就是质子
C.元电荷表示所带电量跟电子电量数值相等 D.物体所带电量只能是元电荷的整数倍
2.对物体带电现象的叙述,正确的是(BD ) A.物体带电一定具有多余的电子 B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移 到另一个物体的过程 C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于e D.电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象
概念:电荷的多少叫电荷量,简称电量。 符号:Q(q) 单位:库仑(C) 正电荷的电荷量为正值, 负电荷的电荷量为负值。 注意:比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷 量的绝对值。电荷量的正负不表示电荷量的大小, 只代表电荷的性质。
2、元电荷 (1)什么是元电荷?一个电子就是 一个元电荷吗?
一个电子所带电量为元电荷 所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍


二、使物体带电的方法:
静电感应
概念
利用静电感应使金属导体带电的过程叫 做感应起电。
实质
规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷
电荷从物体的一部分转移到另一部分
如何判断物体是否带电呢? 选用验电器检验物体是否带电
验电器 金属球 金属杆 金属指针 金属箔片
静电计
三、验电器工作原理

物理选修 第一章知识点总结

物理选修 第一章知识点总结

第一章 电场基本知识点总结(一)电荷间的相互作用1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2,静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。

(二)电场强度1.定义式:E=F/q ,该式适用于任何电场.E 与F 、q 无关只取决于电场本身,与密度ρ类似,密度ρ定义为Vm =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关.(1)场强E 与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。

(2)场强的合成:场强E 是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。

(3)电场力:F=qE ,F 与q 、E 都有关。

2.决定式(1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场,E 的大小与Q 成正比, 与r2成反比。

(2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。

d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面间的距离。

3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱;其方向规定为正电荷受力的方向.4. 电场强度的叠加是矢量的叠加空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合.(三)电势能1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab2.判断电势能变化的方法(1)根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。

(2)根据电势的定义式U=ε/q 来确定。

(3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低(四)电势与电势差1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/ q(五)静电平衡把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E ?与原场强E0叠加后合场强E 为零时,即E= E0 +E ?=0,金属中的自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。

高中物理 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律(含解析)

高中物理 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律(含解析)

第1节电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷,富兰克林把它们命名为正、负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2.使物体带电的方式有三种:摩擦起电、感应起电、接触起电,这三种起电方式本质都是电子的转移,起电的过程遵循电荷守恒定律。

3.用橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮带正电,用丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒带正电,可以记为:“毛玻璃带正电”。

4.电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量,这个电荷量叫元电荷,用e表示,e=1.60×10-19 C。

5.两个完全相同的带电小球相互接触后总电荷平均分配。

如果两个小球带异种电荷,则先中和再均分。

一、电荷及三种起电方式1.物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成,原子核的正电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量相等,所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。

金属原子中离原子核较远的电子,往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种能自由活动的电子叫做自由电子,失去电子的原子便成了带正电的离子。

2.两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷,富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷,把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷命名为负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

3.三种起电方式(1)接触起电: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,而使前者带上电荷的方式。

(2)摩擦起电:由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使原来不带电的物体分别带上等量异种电荷。

(3)感应起电:把一带电物体靠近导体使导体带电的方式。

如图所示,将带电体C去靠近相互接触的导体A、B,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,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。

二、电荷守恒定律及元电荷1.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它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,电荷的总量保持不变,这个结论叫做电荷守恒定律。

正负电荷之间的相互作用分析

正负电荷之间的相互作用分析

正负电荷之间的相互作用分析电荷是电性宇宙中最基本的属性之一,它使得物质存在相互吸引、排斥的现象。

正电荷和负电荷是电荷的两种基本类型,它们之间的相互作用是电磁学研究中的重要课题之一。

本文将对正负电荷之间的相互作用进行分析,探讨其性质与应用。

1. 电荷的定义和性质电荷是物质携带的一种基本属性,它可以是正的、负的或零。

正电荷和负电荷之间存在相互吸引的作用力,而相同电荷之间则相互排斥。

这种相互作用的力被称为电磁力,它是宇宙中四种基本力之一。

电荷的大小用库仑为单位表示,符号为C。

除了相互吸引和排斥的特性外,电荷还具有守恒性质。

在一般情况下,电荷不会被创建或消灭,只能通过转移和分布来改变。

这意味着当一个物体失去电荷时,另一个物体必须获得相等大小的电荷,以保持总电荷守恒。

2. 正负电荷之间的相互作用正电荷和负电荷之间的相互作用是通过电场来传递的。

电场是由电荷周围产生的力场,它可以用于描述正负电荷之间的相互作用。

当正电荷和负电荷靠近时,它们之间将建立一个电场,电场会对电荷施加力。

根据库仑定律,两个电荷之间的相互作用力与它们的大小和距离的平方成反比,与它们之间的正负关系有关。

具体而言,相同电荷之间的相互作用力是排斥的,而不同电荷之间的相互作用力是吸引的。

3. 正负电荷相互作用的应用正负电荷之间的相互作用是各种电子设备和技术的基础。

例如,电荷的吸引和排斥性质被广泛应用于静电粉末喷涂技术。

在这种技术中,通过使粉末带上电荷,利用正负电荷之间的相互作用使粉末均匀附着在工件表面上。

此外,正负电荷之间的相互作用也被应用于电力工程和电子学中。

在电力工程中,电荷在电力输电过程中的相互作用是电能传输的基础。

而在电子学中,通过正负电荷之间的相互作用,可实现电子元件的控制和信息传输。

总结:正负电荷之间的相互作用是电磁学中重要的研究内容,它具有相互吸引与排斥的特性。

利用电场和库仑定律,可以描述正负电荷之间的相互作用力。

这种相互作用不仅是电子设备和技术的基础,也是实现电能传输和信息传输的关键。

1电荷及库仑定律解析

1电荷及库仑定律解析

解:
+
qA
x FAB - FCB FBC + FAC
L
qB
qC
对C:k
qA
L
qC
x2
k
qB qC x2
...... ①
对B:k
qA qB L2
k
qB qC x2
.....② .
解得:x 2L, qC 4Q,且电性为“”
总结: 三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大
小结
1、自然界存在两者电荷 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电: 电子从一个物体转移到另一个物体 (2)接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体 (3)感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分
探究影响电荷间相互作用力的因素 演示
实验表明:电荷之间的作用力 (1)随电荷量的增大而增大 (2)随距离的增大而减少
库仑扭秤实验
1.基本结构 2.实验原理: ①怎样处理距离r与 作用力F的关系?
②怎样处理电荷量 q 与作用力F的关系?
间接的方法 转化的思想
四、库仑定律
真空中两个点电荷之间的相互作用力,
巩固练习
2.对物体带电现象的叙述,正确的是( BD ) A.物体带电一定具有多余的电子 B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个 物体的过程 C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于e D.电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象
如何判断物体是否带电呢?
选用验电器检验物体是否带电
验电器
静电计
金属球
方式中,电荷既没有被创造,也没有被消灭,
只是从一个物体转移到另一个物体,或者从物

高中物理选修3-1第一章知识点

高中物理选修3-1第一章知识点

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电荷间的相互作用

电荷间的相互作用

电荷间的相互作用电荷间的相互作用是物理学中一种重要的现象,它是描述电磁力的基本机制之一。

电荷间的相互作用可以以多种方式呈现,包括万有引力、电场力、磁场力等。

在这篇文章中,我们将深入探讨电荷间的相互作用,并对其应用领域和实际意义进行分析。

首先,我们来介绍一下电荷。

根据物理学的定义,电荷是物质所具有的一种特性,其量子数为电荷量。

电荷有两种属性:正电荷和负电荷,它们分别由质子和电子携带。

正电荷和负电荷之间存在着相互吸引的力,这就是电荷间的相互作用。

电荷间的相互作用可以通过库伦定律来描述。

库伦定律指出,两个电荷之间的作用力与它们之间的距离成反比,与两个电荷的大小成正比。

具体地说,当两个电荷之间的距离增加时,作用力减小;当两个电荷的电荷量增加时,作用力增大。

库伦定律的数学表达式为F=k *(q1 * q2 / r^2),其中F代表作用力,q1和q2分别代表两个电荷的电荷量,r代表两个电荷之间的距离,k为一个常数。

电荷间的相互作用在自然界中广泛存在,并在许多领域得到应用。

电力工程是最常见的应用之一。

在电力工程中,电荷间的相互作用被用来传输能量和信号。

例如,我们家中的电路系统就是通过电荷间的相互作用来传输电能的。

此外,电感和电容器等电气元件也是利用电荷间的相互作用来工作的。

此外,电荷间的相互作用还在物质科学和化学领域中得到广泛应用。

在材料科学中,电荷间的相互作用决定了材料的导电性和导热性等特性。

在化学反应中,电荷间的相互作用则决定着化学键的形成与断裂过程,从而影响化学反应的速率和机理。

除了实际应用外,电荷间的相互作用还在学术研究中发挥着重要作用。

物理学家通过研究电荷间的相互作用来探索更深层次的宇宙奥秘,如量子力学和场论等。

电荷间的相互作用也是理解自然界中其他基本力的相互作用的重要窗口。

例如,静电力和万有引力之间的比较,揭示了宇宙中宏观和微观尺度的差异。

然而,电荷间的相互作用也存在一些问题。

当两个电荷的距离非常接近时,它们之间的作用力可以随距离的变化而变得非常强大,这就出现了所谓的库伦爆炸问题。

第一章 1电荷及其守恒定律

第一章 1电荷及其守恒定律

1电荷及其守恒定律知识内容电荷及其守恒定律考试要求学考选考b c课时要求1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用.2.了解使物体带电的三种方式.3.理解电荷守恒定律,能运用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电现象.4.知道电荷量概念及其单位,知道元电荷的值.一、电荷及起电方式1.两种电荷(1)电荷的分类:正电荷和负电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电.(2)电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.摩擦起电:当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.3.感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这种现象叫做静电感应.利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电.二、电荷守恒定律1.电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它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,电荷的总量保持不变.2.电荷守恒定律另一表述是:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.三、元电荷1.电荷量:电荷的多少叫电荷量,单位是库仑,简称库,用C表示.2.元电荷(1)最小的电荷量叫做元电荷,用e表示.(2)所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.(3)元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的.(4)在我们的计算中,可取e=1.60×10-19 C.1.判断下列说法的正误.(1)用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.(×)(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.(√)(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷,说明通过摩擦可以创造电荷.(×)(4)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的.(×)(5)元电荷就是质子或电子.(×)(6)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19 C.(×)2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB,如图1所示,A端将带________电,B端带________电.图1答案负正一、对三种起电方式的理解(1)用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带何种电荷?用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带何种电荷?使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么?(2)如图2所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.图2①把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?②这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?③再让A和B接触,又会看到什么现象?(3)带正电的导体A与不带电的导体B接触,使导体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?答案(1)玻璃棒带正电,橡胶棒带负电.丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子向丝绸转移,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电;毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子向橡胶棒转移,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电.(2)①C移近导体A,两侧金属箔片都张开;②金属箔片仍张开,但张角变小;③A、B接触,金属箔片都闭合.(3)正电荷.在这个过程中,有电子从导体B转移到导体A,导体B中电子数量减少,因此带正电.三种起电方式的比较摩擦起电感应起电接触起电现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷导体带上与带电体电性相同的电荷原因不同物质对电子的束缚能力不同.束缚能力强的得电子,带负电;束缚能力弱的失电子,带正电电子在电荷间相互作用下发生转移,近端带异种电荷,远端带同种电荷在电荷间相互作用下,电子从一个物体转移到另一个物体上实质电荷在物体之间或物体内部的转移说明无论哪种起电方式,发生转移的都是电子,正电荷不会发生转移例1(2018·温州市“十五校联合体”高二期中)A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是()A.带正电荷,电荷量大于QB.带正电荷,电荷量等于QC.带负电荷,电荷量大于QD.带负电荷,电荷量等于Q答案 B例2如图3所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()图3A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定答案 C解析根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C.感应起电的判断方法1.当带电体靠近导体时,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,如图4甲所示.2.导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示.图4二、电荷守恒定律元电荷(1)在摩擦起电过程中,一个物体带上了正电荷,另一个物体带上了负电荷,该过程是否创造了电荷?在一个封闭的系统中,电荷的总量会增多或减少吗?(2)物体所带的电荷量可以是任意的吗?物体所带的电荷量可以是4×10-19 C吗?(3)电子和质子就是元电荷吗?答案(1)摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统中,电荷的总量保持不变.(2)物体所带的电荷量不是任意的,它只能是1.60×10-19C的整数倍.由于4×10-19C是1.60×10-19 C的2.5倍,所以物体所带的电荷量不能是4×10-19 C.(3)元电荷是最小的电荷量,不是物质;电子和质子是实实在在的粒子,不是元电荷.1.使物体带电的实质不是创造了电荷,而是物体所带的电荷发生了转移,也就是物体间或物体内部电荷的重新分布.2.电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时,经过电子的转移,物体达到电中性的过程. 3.元电荷(1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分. (2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷. (3)电子的比荷:电子的电荷量e 与电子的质量m e 之比,叫做电子的比荷.例3 完全相同的两金属小球A 、B 带有相同大小的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个完全相同的不带电金属小球C ,先后与A 、B 接触后分开. (1)若A 、B 两球带同种电荷,求接触后两球的电荷量大小之比; (2)若A 、B 两球带异种电荷,求接触后两球的电荷量大小之比. 答案 (1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)设A 、B 带电荷量均为q ,则A 、C 接触后,A 、C 带电荷量为q A =q C =12q .C 与B 接触后,B 、C 所带电荷量为 q B =q C ′=q +12q 2=34q .则A 、B 带电荷量大小之比为q A q B =12q 34q =23.(2)设A 带正电,B 带负电,且所带电荷量大小均为Q . 则C 与A 接触后,A 、C 带电荷量为q A ′=q C ″=+12Q .C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为q B ′=q C=12Q -Q 2=-14Q ,故A 、B 带电荷量大小之比为⎪⎪⎪⎪⎪⎪q A ′q B ′=12Q14Q =21.两金属导体接触后电荷量的分配规律导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关.当两个完全相同的金属球接触后,电荷量将平均分配,即最后两个球一定带等量的同种电荷.例4 放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A 、B 分别带有电荷量Q A =6.4×10-9 C 、Q B =-3.2×10-9 C ,让两个金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少个? 答案 电子由B 球转移到A 球 3.0×1010个解析 两小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配,由于两小球完全相同,剩余正电荷一定平分,即接触后两小球带电荷量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9 C在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,自身的净电荷全部中和后,继续转移,使B 球带Q B ′的正电,这样共转移的电荷量为ΔQ =Q B ′-Q B =1.6×10-9 C -(-3.2×10-9 C) =4.8×10-9 C 则转移的电子数n =ΔQ e =4.8×10-91.6×10-19(个)=3.0×1010(个). 三、验电器的原理和使用 验电器的两种应用方式及原理(1)带电体接触验电器:当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开.物体所带电荷量越多,电荷转移的越多,斥力越大,金属箔片张开的角度也越大,如图5甲.(2)带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开,如图乙.图5例5使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开,如图所示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()答案 B解析把带电金属球移近不带电的验电器,会改变验电器上的电荷分布;由于电荷间同性相斥、异性相吸,使得验电器上靠近带电金属球的一端和其电性相反,而远离带电金属球的一端和其电性相同,故选项B正确.1.(对三种起电方式的理解)关于摩擦起电和感应起电的理解,下列说法中正确的是() A.摩擦起电说明电荷能够被创造B.摩擦起电现象说明通过摩擦可以使一个物体产生电荷、一个物体让电荷消失C.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了D.感应起电说明电荷可以从导体的一部分转移到导体的另一部分答案 D2. (感应起电)(多选)(2018·济宁市高二月考)如图6所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,枕形导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷.关于使导体带电的以下说法中正确的是()图6A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去导体C,枕形导体带正电B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去导体C,枕形导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去导体C,枕形导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去导体C,枕形导体带正电答案AD解析无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去导体C,枕形导体带正电,故选A、D.3.(验电器的原理)如图7所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()图7A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起答案 C解析自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片上均带正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移;移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C正确.4.(电荷守恒定律的应用)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.6×10-15C,丙物体带电荷量的大小为8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有正电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C答案 D解析由于甲、乙、丙原来都不带电,甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10-15 C的正电荷;乙物体得到电子而带1.6×10-15 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷,由电荷守恒可知乙最终所带电荷量大小为1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C,故D正确.一、选择题考点一电荷量与元电荷1.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是()A.元电荷就是电子B.元电荷就是质子C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.元电荷是带电荷量最小的带电粒子答案 C2.(多选)关于电荷量,以下说法正确的是()A.物体所带的电荷量可以为任意值B.物体所带的电荷量只能为某些值C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-9 CD.若物体带正电荷,电荷量为1.6×10-9 C,这是因为物体失去了1.0×1010个电子答案BD解析物体所带的电荷量不能为任意值,只能为元电荷的整数倍,故A错误,B正确;物体带电荷量的最小值与电子的电荷量数值相等,为1.6×10-19 C,故C错误;物体带电荷量为1.6×10-9 C,说明物体失去了1.6×10-91.60×10-19=1.0×1010个电子,故D正确.3.(2019·嘉兴市七校高一下期中联考)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A.6.2×10-19 C B.6.4×10-19 CC.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C答案 B解析任何带电体所带电荷量都是e的整数倍,因此该带电荷量为电子电荷量e=1.6×10-19的整数倍,将四个选项中的电荷量除以电子电荷量得数为整数倍的即是可能正确的数字,A、C、D错误,B正确.考点二三种起电方式4.(2018·嘉兴市高二期末)如图1所示,摩擦过的琥珀能吸引羽毛,这种现象被称为摩擦起电,下列说法正确的是()图1A.琥珀带电是因为摩擦创生了电荷B.琥珀带电是因为摩擦而发生了电子转移C.带电的琥珀吸引了羽毛是因为万有引力的作用D.带电的琥珀吸引了羽毛是因为羽毛与琥珀带异种电荷答案 B解析琥珀带电是因为摩擦时使电子发生了转移,故A错误,B正确;带电的琥珀吸引了羽毛是因为带电体能吸引轻小物体,不是因为万有引力作用,也不是因为二者带异种电荷,故C、D错误.5.(2018·南通中学高二检测)绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的旁边有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图2所示,现使b带电,则()图2A.b将吸引a,吸住后不放B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开答案 B解析带电物体能够吸引轻小物体,故b会将a球吸引过来,a与b接触后,带同种电荷而分开,由此可知,故B正确,A、C、D错误.6.如图3所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()图3A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2答案 C解析当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与枕形导体连通,由于静电感应,a 端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1,还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C选项正确.考点三验电器及其原理7. (2019·“温州十五校联合体”高二上期中联考)如图4所示,用带有正电的带电体A,靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,则()图4A.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了正电B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电C.验电器金属箔张开,因为验电器下部金属箔片都带上了正电D.验电器金属箔不张开,因为带电体A没有和验电器的金属球接触答案 C解析用带有正电的带电体A靠近不带电的验电器,验电器发生静电感应,带电体A带正电,靠近验电器,验电器上的小球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开.验电器的金属箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相互排斥,带电的实质是电子在物体内部发生了转移,故A、B、D错误,C正确.8.关于如图5所示的验电器,下列说法正确的是()图5A.硬杆b应该用金属材料制成B.a与c应该互相绝缘C.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近a时,两金属箔片带等量异种电荷D.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触a后,c所带电荷与橡胶棒所带电荷的电性相反答案 A解析根据验电器的应用原理,当带电体靠近或接触a部分时,电荷在b上移动,使c中金属箔片带上同种电荷而相互排斥,所以b应是导体,故A正确,B错误;用与毛皮摩擦过而带负电的橡胶棒靠近a时,会因为静电感应现象让a带上正电荷,c部分两金属箔片感应出负电荷,故C错误;带负电的橡胶棒与a接触后,整个验电器均带负电,故D错误.考点四电荷守恒定律的应用9.导体A带5Q的正电荷,另一个完全相同的导体B带-Q的负电荷,将两导体接触一会后再分开,则导体B的带电荷量为()A.-Q B.Q C.2Q D.4Q答案 C解析两带电体带异种电荷,接触后先将电荷量中和,故接触后两带电体带电荷量总和为:5Q-Q=4Q,当两带电体分开后,将总电荷量平分,所以将两导体接触一会后再分开,导体B的带电荷量为2Q,故C正确,A、B、D错误.10.(2019·温州新力量联盟第二学期期中联考)M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M带1.6×10-10 C正电荷,下列判断中正确的是()A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.摩擦的过程中,创造了1.6×10-10 C的正电荷D.摩擦的过程中,消灭了1.6×10-10 C的正电荷答案 B解析摩擦前M和N的内部有电荷,只是正、负电荷数相等,表现为电中性,故A错误;摩擦后M带正电,表明M失去电子,即摩擦的过程中电子从M转移到N,故B正确;总电荷数守恒,摩擦过程中电荷从一个物体上转移到另一个物体上,不能说电荷被创造了或者消灭了,故C、D错误.11.如图6所示,左边是一个原来不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,导体分为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()图6A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.不管沿a、b、d哪一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,且Q A=Q B答案 D解析导体原来不带电,在带正电的导体球C静电感应的作用下,导体中的自由电子向B部分转移,使B部分带了多余的电子而带负电;A部分少了电子而带正电.根据电荷守恒定律,A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的,因此不管沿a、b、d哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,故只有D正确.二、非选择题12.如图7所示,某实验通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷量,求:图7(1)金属瓶上收集到多少个电子;(2)实验的时间为多长.答案(1)5×107个(2)5 000 s解析(1)金属瓶上收集的电子数目为:N =⎪⎪⎪⎪Q e =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-8×10-121.6×10-19个=5×107个. (2)实验的时间:t =5×107104s =5 000 s. 13.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中A 小球带有3×10-3 C 的正电荷,B 小球带有2×10-3 C 的负电荷,小球C 不带电.先让小球C 与小球A 接触后分开,再让小球B 与小球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少?答案 q A =-2.5×10-4 C q B =6.25×10-4 C q C =6.25×10-4 C解析 C 、A 接触后分开,A 、C 带电荷量均为3×10-32C =1.5×10-3 C ,再让小球B 与小球A 接触后分开,A 、B 带电荷量均为1.5×10-3-2×10-32C =-2.5×10-4 C ,最后让小球B 与小球C 接触后分开,B 、C 带电荷量均为1.5×10-3-2.5×10-42C =6.25×10-4 C ,故最终三小球的带电荷量分别为q A =-2.5×10-4 C ,q B =6.25×10-4 C ,q C =6.25×10-4 C.。

两个电荷之间的相互作用力

两个电荷之间的相互作用力

两个电荷之间的相互作用力
一、电荷间的相互作用
1、什么是电荷间的相互作用?
电荷间的相互作用是指电荷之间的引力或斥力,负电荷之间互相斥力,正电荷之间互相吸引。

它是一种粒子间位置和动量相互作用。

2、电荷间的相互作用十分重要
电荷间的相互作用在物理学中占有重要地位,它是一种重要的作用力,由它构成了绝大多数的化学反应,也是最重要的物质粒子的相互作用力之一,因此,电荷间的相互作用是物理学中不可或缺的部分。

3、电荷间的相互作用是如何形成的
当两个电荷互相靠近时,它们之间会产生相互作用力,它们之间的电场会影响它们间的动力学。

电荷间的相互作用力一般有两种:引力和斥力。

正电荷之间形成引力,负电荷之间形成斥力。

4、电荷间相互作用力的强弱
电荷间相互作用力的强弱取决于电荷大小以及它们之间的距离,这意味着,相同的电荷,当它们之间的距离变短时,电荷间的相互作用力就会变强;反之,当它们之间的距离变长时,电荷间的相互作用力就会变弱。

5、表达电荷间相互作用力
电荷间相互作用力可以用电容C来表达,电容可以在一个固定的电压下给出两个电荷之间的相互作用力。

如果C变小,代表着电荷间的相互作用力也变小;如果C变大,代表着电荷间的相互作用力也变大。

二、总结
总之,电荷间的相互作用是一种粒子间位置和动量相互作用。

在物理学中占有重要的地位,是一种重要的作用力,由它构成了绝大多数的化学反应,也是最重要的
物质粒子的相互作用力之一。

相互作用力的强弱取决于电荷大小以及它们之间的距离,电荷间相互作用力可以用电容ce来表达。

电荷间的相互作用

电荷间的相互作用
练习 2:甲乙两个点电荷在真空中相互作用力是 F ,如果把它们的电量都减小为原来的,距离 增加到原来的 2 倍,则相互作用力为多少?
解: 电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是
F 1=k
Q 1Q2
r2
F
=G
m1 m2
r2
所以
F1 F2
=
kQ1Q2 Gm1 m2
带入数据得
F1 F2
=
9.0×109×1.60×10-19×1.60×10 -19 6.67×10-1×1 9.1×10-3×1 1.67×10-27
•应用库仑定律计算时,电量取绝对值进行计算, 求出库仑力的大小后,再判断其方向.
•当多个带电体同时存在时,任两带电体间的作 用遵守库仑定律,任一带电体同时受多个库仑力 作用,可利用平行四边形定则求其合力.
例题分析
例:在真空中有两个相距 0.3 m 的点电荷,带的电
荷量分别是 +1×10-8C 和-2×10-8C ,求两个电荷间
=
2.3×10 39
可以看出,电子和质子的静电引力F 竟为它们的万 有引力F 2.3×1039的倍。正因为如此,在研究微观
粒子的相互作用时,经常可以忽略万有引力。
解:由库仑定律可知F∝Q,F∝ 而
电荷间的相互作用
1.电荷量: 电荷的多少 , 用 Q 表示,
单位是库仑,符号是 C。
2.元电荷: e=1.60×10-19C
3.电子的比荷 : 电子的电荷量 e和电子的质量me之比.
e me
=1.76×1011 C
kg
Hale Waihona Puke 1.摩擦起电 :它不是创造电荷,而是使物体中的正负电
荷分开,并使电子从一个物体转移到另一 个物体.

电荷电荷守恒定律讲解

电荷电荷守恒定律讲解
1、摩擦起电
不同物体对电子的束缚能力不同。摩擦 过程中,(对电子的束缚能力强的)物体得到 电子带负电,(对电子的束缚能力弱的)物体 失去电子带正电。
毛皮
毛皮
橡胶棒
橡胶棒
实质: 摩擦使电子从一个物体转移到另一个物体
失电子----带正电;得电子----带负电
三、三种起电方式
金属为什么能导电?
金属内部有大量能 自由移动的电子
二、元电荷
1、电荷量:电荷的多少。单位:库仑 C 2、最小电荷量:电子或质子所带的电荷
量的大小 3、元电荷:最小电荷量,用e表示
e=1.60×10-19C
4、比荷(荷质比):带电体的电荷量与 质量之比q/m
二、元电荷
注意:
1、元电荷没有正负之分,只有正值
2、元电荷不是电子和质子(元电荷是电 荷量单位,不是物质,而电子和质子是 实实在在的粒子
b、用毛皮摩擦过的 橡胶棒带负电荷.
一、电荷及其相互作用规律
3、电荷间的相互作用规律
a、同种电荷相互排斥 b、异种电荷相互吸引
一、带电电荷的及头发其相相互互排作斥用规律
同种电荷相互排斥
一、电荷及其相互作用规律
4(静、电验计电)器:➢➢结原构理::同金种属电球荷、互金相属排杆斥、金属箔等
➢作用:①检验物体是否带电, ②粗略判断物体带电的多少。
三、三种起电方式 2、感应起电
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷
三、三种起电方式
不接触验电器,能使验电器带电吗?
解释:带正电荷的物体 靠近金属球时,导体中 的自由电子就被吸引过 来,球上出现负电荷, 验电器金属箔上则带有 正电荷,使金属箔张开。
带负电的物体靠近原先带负电的验电器, 金属箔张角如何变化?若验电器带正电呢?

高中物理第1章静电与静电场第2节电荷间的相互作用课件鲁科版选修1_1

高中物理第1章静电与静电场第2节电荷间的相互作用课件鲁科版选修1_1
体所带电荷的 多少 .
2.思考判断 (1)带电体接触验电器的金属球时,使金属球和金属箔带异种电荷.( ×) (2)带电体靠近验电器的金属球时,使金属球和金属箔带同种电荷.( ×)
库仑定律
1.基本知识 (1)内容:在 真空中两个静止的 点电荷间相互作用的库仑力跟它们 电荷量 的乘积成正比,跟它们 距离的平成方反比,作用力的方向在 它们的连线上. (2)适用条件:适用于 真空中的两个 点电荷.对可以视为点电荷的两个带
电体间也可用库仑定律.
(3)公式:F 电= kqr1q2 2
静电力常量
,k 称为

(4)静电力常量:k= 9.0×109N·m2/C2 .
2.思考判断 (1)两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力的大小.( ×) (2)相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间的库仑力 大小一定相等.( √ )环环节 Nhomakorabea节


第 2 节 电荷间的相互作用

环 节 二
业 达 标 测

课标解读
重点难点
1.知道点电荷,知道点电荷是一种理想 化模型.
2.知道验电器的构造和工作原理. 3.了解电荷间的相互作用规律,知道库 仑定律,能利用库仑定律计算真空中 静止的两点电荷间的相互作用力.
1.库仑定律的理解和应 用.(重点) 2.点电荷模型的建立. (难点)
3.探究交流 微观带电粒子之间既有库仑力又有万有引力且它们都与距离的二次方成反 比,但我们为什么往往不计万有引力? 【提示】 如氮原子中电子和原子核之间,分别求其万有引力和库仑力,结 果库仑力是万有引力的 1039 倍,万有引力远小于库仑力,所以可以忽略不计.
对点电荷的理解

第一章 静电场 电场力的性质

第一章 静电场 电场力的性质

第一章 静电场考点一 电场力的性质笔记整理:一、电荷及其守恒定律 1.电荷及其相互作用(1)自然界的电荷分为正电荷、负电荷两种。

(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2.起电的三种方式3.元电荷电荷的多少叫做电荷量,把电子所带的电荷量的大小叫元电荷,用e 表示。

所有带电体的电荷量等于e 的整数倍,电荷量是不能连续变化的物理量,e =1.60×10-19C 。

比荷(荷质比):粒子的带电量与质量的比值。

电子的比荷:111076.1/⨯=e m e C/kg二、库仑定律 1.库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,作用力的方向在它们的连线上。

221rq q kF = 静电力常量:9100.9⨯=k N·m 2/C 2 (1)库仑定律适用于真空中,也可近似地用于空气中。

(2)点电荷:当带电体本身大小、形状及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时,带电体就可以看做是点电荷。

它是一个理想模型,实际上是不存在的。

(3)任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。

任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律,可用矢量求和法求合力。

(4)库仑扭秤实验(法国)2.万有引力与库仑力的关系(1)形式相似 221r m m GF =,221r q q k F =。

摩擦起电接触起电感应起电电荷(电子)发生转移本质−−→−(2)计算可知,电子和质子间的万有引力要比静电引力小的多(39101.2⨯=引库F F ),因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,可忽略不计。

三、电场 电场强度 1.电场电荷之间的相互作用通过电场来实现,电荷的周围都存在电场,电场是物质的一种存在形式。

电场不同于生活中常见的物质,其不由分子原子组成,看不见摸不着,无法称量,但可以叠加,是客观存在的,具有物质的基本属性——能量.基本性质:①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.2.电场强度(E )(1)试探电荷和场源电荷:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响(2)电场强度:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E 表示。

电荷的相互作用为什么相同电荷会互相排斥

电荷的相互作用为什么相同电荷会互相排斥

电荷的相互作用为什么相同电荷会互相排斥电荷是由粒子带有的一种物理属性,它可以是正电荷或负电荷。

电荷之间存在相互作用,其中最常见的就是相同电荷之间的排斥作用。

本文将探讨为什么相同电荷会互相排斥,并解释这种现象的原理。

一、静电相互作用的基本原理静电相互作用是指由于电荷之间的吸引或排斥而产生的相互作用力。

根据库伦定律,电荷之间的相互作用力正比于它们之间的距离平方,并与它们的电量的乘积成正比。

具体来说,如果两个电荷的电量相同,则它们之间的相互作用力会使它们互相排斥。

二、相同电荷的排斥作用的解释1. 电场与电荷电场是描述电荷相互作用的一种物理量。

一个电荷在其周围会形成一个电场,其他电荷会受到这个电场的力的作用。

当两个相同电荷之间靠近时,它们会产生相同的电场方向,从而相互作用力的方向也相同,使它们互相排斥。

2. 能量守恒原理能量守恒原理是自然界中的基本原理之一。

在电荷系统中,相同电荷之间的排斥作用可以解释为能量最小化的结果。

当两个相同电荷靠近时,它们之间的电势能会增加。

为了使系统的能量达到最低,它们会相互排斥并尽可能地远离彼此。

3. 原子结构电荷的相互排斥还可以从原子结构的角度解释。

原子由带正电的原子核与带负电的电子构成。

当两个原子靠近时,它们的电子云会发生重叠,并产生排斥力,使它们互相远离。

三、相同电荷的排斥作用的影响和应用1. 电荷分离和静电现象相同电荷的排斥作用导致电荷的分离。

例如,当梳子梳头发时,梳子摩擦发生带电,头发上的电荷也被梳子带走,这就是静电现象。

由于相同电荷的排斥作用,这些带电物体会互相排斥并离开彼此。

2. 电荷运动和电荷输送相同电荷的排斥作用也影响电荷在导体中的运动和输送。

当导体中存在相同电荷的区域时,由于它们之间的相互排斥作用,电荷会尽可能地远离彼此,从而导致电荷在导体中的分布不均匀。

3. 静电场的应用静电场的排斥作用在许多应用中都有重要的作用。

例如,在喷墨打印机中,通过静电作用将墨粒带电并喷射到纸张上,实现打印功能。

初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点

初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点

初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点在日常过程学习中,大家都背过不少知识点,肯定对知识点非常熟悉吧!知识点在教育实践中,是指对某一个知识的泛称。

哪些才是我们真正需要的知识点呢?以下是店铺收集整理的初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点1(1)电荷间相互作用规律:自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷、同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。

(2)三种起电方法:①摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。

②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程③接触起电:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使物体带电。

(3)电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它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'总量保持不变。

(4)元电荷:最小电荷量就是电子所带的电荷量,这个最小的电荷量叫做元电荷。

初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点2电荷量(电荷)1、电荷的多少叫电荷量、简称电荷;2、电荷的单位:库仑(C)简称库;通过上面对物理中电荷量知识的内容讲解学习,相信可以很好的帮助同学们对此知识的巩固学习,希望同学们会从中学习的更好。

初中物理中导体和绝缘体知识点讲解同学们对物理中导体和绝缘体知识还记得吧,下面我们一起来学习吧。

导体和绝缘体1、善于导电的物体叫导体;如:金属、人体、大地、酸碱盐溶液;2、不善于导电的物体叫绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料等;3、金属导体靠自由电子导电,酸碱盐溶液靠正负离子导电;4、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换;【初中物理第一章电荷及其守恒定律知识点】。

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第一章:电荷的相互作用1.1静电现象与电荷守恒一、课标要求1、了解物质的电结构及电荷守恒定律,并能对一些简单的静电现象做出解释;知道元电荷的概念、数值、单位及不能连续变化性。

2、知道建立“理想模型”是研究物理问题的一种科学研究方法。

3、通过摩擦起电、接触起点和感应起电及生活中的一些静电小实例体会“留心处处皆物理”的乐趣。

二、课前复习1、自然界中有两种电荷,一种叫做正电,一种叫做负电。

2、电荷与电荷之间有相互作用力:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

三、自主探究1、物体起电的原因实验探究1:摩擦起电(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引小物体,我们就说它们带了电或有了电荷。

(2)摩擦起电的实质:物质都是由分子、原子组成的,原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。

两个不同的物体相互摩擦时,两个物体中都有一些电子脱离原子核的束缚而转移到对方。

在通常情况下,两个不同材料的物体彼此向对方转移的电子数目不同。

失去电子的物体显示出正电性,得到电子的物体显出负电性。

这就是说,摩擦起电并是不是创造电荷,而是使物体间的正负电荷重新分配。

(3)物理学中规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。

实验探究2:接触起电(1)如图1.1-1所示为能检验物体是否带电的仪器,叫做验电器。

思考与讨论:你能用你知道的知识解释验电器金属指针偏转的原因吗?提示:当用带电的玻璃棒或橡胶棒接触金属球时,和金属球相连的指针就会带上和玻璃棒或橡胶棒同性的电荷,因为同种电荷相互排斥,所以指针发生了偏转。

(2)用带电的玻璃棒或橡胶棒接触验电器的金属球,指针会偏转,说明指针上也带上了电荷。

这种起电方式称为接触起电思考与讨论:接触起电的实质?提示:一个带电的物体接触另一个绝缘导体时,导体的电荷重新分布,绝缘导体带上和带电物体同种的电荷。

(3)物体所带电荷的多少叫做电荷量,简称电荷或电量。

在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用字母C来表示。

正电荷的电量用正值表示,负电荷的电量用负值表示。

实验探究3:感应起电(1)用带电的玻璃棒或橡胶棒靠近验电器的金属球,图1.1-2(2)而并未跟金属球接触时,指针也会偏转,如图1.1-2说明指针上也带上了电荷。

(3)实验表明,一个带电的物体靠近另一个绝缘导体时,导体的电荷分布发生明显的变化。

物理学中把这种现象叫做静电感应(4)如右上图所示,用一带负电的橡胶棒靠近验电器的金属球时,验电器的指针发生了偏转。

现用手接触一下验电器的金属球,然后移走玻璃棒。

此时验电器的指针还发生偏转么?偏转。

如果仍偏转验电器上带什么电?正电。

思考与讨论1:验电器感应后,指针上的电荷是从哪里来的?提示:当用一带负电的橡胶棒靠近验电器的金属球时,靠近橡胶棒的金属球带正电,指针带负电。

由于同种电荷相互排斥,所以指针发生了偏转。

此时用手接触到金属球时,负电荷顺着人体进入大地,所以整个验电器(金属球和指针)都带正电,所以指针还是偏转。

思考与讨论2:以上的这三种起电方式的比较2、电荷守恒(1)实验探究:如课本第9页图1-6,手持起电板柄,用力将两块起电板快速摩擦后分开,将其中一块板插入箔片验电器上端的金属球(不要接触金属球),你会发现什么现象?验电器箔片张开。

接着抽出这块板,再将两块板同时插入空心金属球,你会发现什么现象?验电器箔片闭合。

思考与讨论:解释实验中所发生的现象?提示:起电板快速摩擦后,两块起电板带上了异种电荷,将其中一块放入箔片验电器后,由于静电感应验电器箔片带上了同种电荷而使箔片张开。

当同时将两块板插入验电器,两块板的静电感应相互抵消,箔片不张开,说明两块起电板带上了等量异种电荷。

电荷只是从一块板转移到另一块板,并没有消失和被创造。

(2)实验结论:大量事实表明,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个部分,在转移过程中,电荷的总量不变。

这个结论叫做电荷守恒定律。

思考与讨论:电荷守恒定律在一切过程中都适用吗?我们以前还学到类似的定律吗?提示:近代科学研究表明,电荷守恒定律不仅在一切宏观过程中成立,在微观过程中也成立。

因此,电荷守恒定律是物理学中普遍适用的规律。

我们以前还学到过能量守恒定律,这体现了物理学中的对称美。

(3)元电荷 :①如图课本第9页的图,美国物理学家密立根用喷雾器将雾状带电油滴喷入与电源正负极相连的两块平行放置的金属板。

调节两板的电压,使油滴处在平衡状态,油滴的重力和向上的一个力(这个力称为电场力,我们在以后的学习中将会学习到)平衡,由此求出油滴的电荷量。

密立根不断改进实验装置,通过大量的实验发现油滴所带的电量总是一个电量的整数倍。

我们把这个电荷量叫做元电荷②元电荷就是电子所带的电量,用字母e 表示。

通常取C e 19106.1-⨯=。

③任何物体所带电量都为元电荷的整数倍。

④电荷的电量和质量的比值称为核质比或比荷。

电子的电荷量为C 19106.1-⨯,质量为kg 31101.9-⨯,所以电子的比荷为kg C /1076.111⨯四、典型例题知识点1:物体起电的原因例题1:毛皮和橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为( )A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上答案:A解析:本题考查的是摩擦起电的原理。

摩擦起电的实质是电子的转移,不同的物体对电子的束缚能力不同。

毛皮和橡胶棒摩擦后,毛皮的电子有一部分转移到橡胶棒上,所以失去电子的毛皮由于原子核带正电而显示正电性,橡胶棒由于得到电子而显示负电性。

点拨提升:起电的方式有三种,分别是摩擦起电、接触起电和感应起电。

这三种起电本质是不同物体间电子的转移(摩擦起电和接触起电)或同一物体电子从一个部分转移到另一部分(感应起电)。

例题2:如图1-1-4所示,原来不带电的绝缘金属导体MN ,在其两端下面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( C )A .只有M 端验电箔张开,且M 端带正电B .只有N 端验电箔张开,且N 端带负电C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D .两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电解析 由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸收,所以N 端带负电,M 端带正电,验电箔由于带同种电荷而都张开.答案 C拓展提升:如果带电体A 接触导体的M 端呢?接触后导体MN 带上和A 同性的电荷,所以M 端和N端图1-1-4都带上负电而使验电箔片张开知识点2:电荷守恒例题3:有两个完全相同的绝缘小球A 和B,A 所带的电量为q ,B 所带的电量为-q ,现要使AB 都带4q -,应该怎么办?解析:可以先让A 球接地放电,然后A 、B 球相碰,平分电荷,此时A 、B 两球都带有电荷量2q -,然后在让其中一个接地放电,然后A 、B 球相碰,平分电荷,此时A 、B 两球都带有电荷量就是4q -了。

点拨提升:完全相同的金属小球接触电量平分。

五、检测归纳(建议用时10分钟)1、关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体 解析:电荷既不会创生也不会消灭,所以A 选项错误。

起电的方式有三种,分别是摩擦起电、接触起电和感应起电。

这三种起电本质是不同物体间电子的转移(摩擦起电和接触起电)或同一物体电子从一个部分转移到另一部分(感应起电)。

所以答案B 、C 正确。

感应起电是电荷在物体内部不同部分的转移,所以D 项错误。

答案:BC2、绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜。

在a的近旁有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 都不带电,如图1.1-3所示,现使b 带正电,则( )A. b 将吸引a ,吸住后不放开B. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开C. a 、b 之间不发生相互作用D. b 立即把a 排斥开 解析 b 带电后,由于静电感应,a 的近b 端和远b 端分别出现等量的负电荷和正电荷,b 对a 的吸引作用大于排斥作用。

a 、b 接触后带同种电荷,又相互排斥。

故选项B 正确。

答案:B3.M 和N 是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M 带正电荷1.6×10-10C ,下列判断中正确的是( )A . 在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B. 摩擦的过程中电子从N 转移到了MC. N 在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10CD. M 在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子 解析:本题考查了摩擦起电的实质和电荷守恒定律。

物体内部一定有电荷,不过内部电荷正负电荷量相等,不显电性,A 错误。

摩擦起电的实质是电荷在不同的物体之间发生了转移。

M 带正电说明,M 失去了电子带正电,而N 得到了电子带负电。

根据电荷守恒定律,N 一定带带负电荷1.6×10-10C ,BC 正确。

M 在摩擦过程中失去了1×109个电子。

图1-1-3答案:C4.如图所示的是一个带正电的验电器,当一个金属球A上的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则()A.金属球A可能不带电B.金属球A一定带正电C.金属球A可能带负电图1-1-5 D.金属球A一定带负电解析:验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷,金属箔片之所以张开,是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的.当验电器金属箔片的张角减小时,说明箔片上的正电荷一定比原来减少了,由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触,要考虑感应起电的影响.当金属球A靠近时,验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体,金属球A离金属球B较近,而离金属箔片较远.如果金属球A带正电,验电器上的正电荷一定向远处移动,则金属箔片上的电荷量不会减少,所以选项B是错误的.如果金属球A带负电,验电器上的正电荷会由于引力作用向金属球B移动,造成金属箔片上的电荷量减少,所以选项C是正确的.如果金属球A不带电,由于受到金属球B上正电荷的影响,金属球A上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷,而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动,效果与金属球A带负电荷一样.所以选项A也是正确的,选项D是错误的.答案:AC5.两个完全相同的金属球,一个带8+C的电量,另一个带⨯6-108-C的电量。

把两球接触后再分开,两球分别带电多少?2-⨯10解:两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电量,故两球均带C C q q q 888211022)102()106(2---⨯=⨯-+⨯+=+=,带正电。

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