静电 静电力 电场强度.docx

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静电静电力电场强度

第一节认识静电

Ø自主探究

1.物体带电:

有吸引轻小物体的性质.

2.自然界中只存在正、负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

3.使物体起电的方法有　摩擦起电、接触起电、感应起电等，物体起电的实质都是电荷的转移．

Ø各个击破

1.基本概念

①电荷：

丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，自然界中只存在正、负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

②带电：

物体有了吸引轻小物体的性质，就说明它带了电。

2.起电方法归纳

①摩擦起电：

当两个物体互相摩擦时，电子从对外层电子束缚较弱的物体转移到另一个物体上，于是原来呈电中性的两个物体，失去电子的带上了正电，得到电子的带上了负电。

②接触起电：

带电的导体和不带电的导体接触后分开，电荷会转移到原来不带电的导体上，使它也带上电。

相同金属球接触，电荷先中和，再等分（等量）。

③感应起电：

带电体靠近电中性的导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电荷会重新分布，使导体靠近带电体的一端带上与带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上与带电体电性相同电荷。

导体两端的感应电荷是等量异种的。

Ø讨论与交流：

（1）讨论起电的方法有哪几种?

（2）甲同学认为一个带电体只能对带异种电性的带电体产生吸引作用，你认为这种说法对吗？

（3）乙同学认为两个物体接触起电后，一定是带等量电荷的，你认为这种说法对吗？

例1.有四个塑料小球，A和B相互排斥．B和C相互吸引，C和D相互排斥，如果D带正电．则B球（）

A．带正电B．带负电C．小带电D.带负电或不带电

针对训练1.将一根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒去靠近用丝线悬挂的泡沫塑料小球，则泡沫小球（）

A．若被吸引，它原来一定带正电

B．若被吸引，它原来可能带正电，也可能不带电

C．若被排斥，它原来可能带正电，也可以带负电

D．若被排斥，它原来一定带负电

例2.下面关于电现象的叙述中，正确的是（）

A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么摩擦都带负电

B．摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体可以带不等量的异种电荷

C．带电现象的本质是电子的转移，呈中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性

D．摩擦起电的过程，是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程

针对训练2.如图所示．当将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体，枕形导体上电荷的移动情况是（）

A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动．负电荷不移动

B．枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动．正电荷不移动

C．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向B端和A端移动

D．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向A端和B端移动

Ø知识点二、元电荷、电荷守恒定律

Ø走进生活

守恒定律是自然界最重要也是最基本的定律，它是自然界普遍遵守的一系列定律。

即某一种物理量，它既不会自己产生，也不会消失，其总量守恒。

包括：

能量守恒定律、质量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律、电荷守恒定律。

Ø自主探究

1.电荷量Q：

所带电荷的多少，单位是库仑C。

等量的异种电荷完全抵消的现象叫做中和。

2.元电荷：

电子或质子所带电荷量

，带电体的电荷量等于e或者是e的整数倍．

3.电荷守恒定律：

电荷既不能　创造，也不能　消失　，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。

各个击破

1.相同金属球接触，电荷先中和，剩余电荷量再等分（等量）。

感应起电带等量异种电荷。

2.元电荷：

e=1.6×10-19C，所有物体的带电量都是元电荷的整数倍，元电荷并非一种电荷，而是电子或质子所带电荷量的数值。

3.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。

起电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电等，实质都是电荷的转移（或电荷的得失），在起电的过程遵循电荷守恒定律。

Ø讨论与交流：

（1）讨论验电器的工作原理。

（2）甲同学认为元电荷就是质子。

对吗？

（3）乙同学认为导体原来不带电，两端通过感应起电，都带上了电，所以电荷是能创造出来的，你认为这种说法对吗？

例3.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电量

，

，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？

针对训练3.M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后．M带正电荷，下列判断正确的是（）

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N

C．M在摩擦过程中创造了正电荷

D．N在摩擦过程中失去电子

优化训练

（一）基础夯实（单项选择题）

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．摩擦起电说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷

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不接触就被创造出来

D感应起电说明电荷从带电的物体到原来不带电的物体上去了

2．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常把元电荷作为电荷量的单位，关于元

电荷，下列说法正确的是（）

A．把质子或电子叫元电荷

B．凡是带电量为1.6×10-19C的带电体就叫元电荷

C．电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷

D．带电体所带电荷量的最小值是元电荷，除此以外，可以带任何数值的电荷量

3.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的（）

A.2.4×l0-19CB.-6.4×l0-19CC.-1.6×l0-19CD.4.0×10-17C

4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是（）

A．带有不等量异种电荷B．带有不等量同种电荷

C．带有等量异种电荷D．带有等量同种电荷

（二）能力提高（双项选择题）

6．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN在其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（）

A．只有M端验电箔张开

B．只有N端验电箔张开

C．两端的验电箔都张开

D．M端带正电

7．如图所示，绝缘细线上端同定，下端悬挂一轻质小球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，现使b带电，则（）

A．a能够被b吸引

B．b吸引a，吸住后不放开

C．b立即把a排斥开

D．b先吸引a，接触后又把a排斥开

8．如图所示，挂在绝缘细线下的两个轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离．则（）

A．甲图中两球一定带异种电荷

B．乙图中两球一定带同种电荷

C.甲图中至少有一个带电

D.乙图中两球至少有一个带电

9．将一个导体靠近一个带正电的验电器，验电器的箔片张角逐渐减小，则导体原来可能带（）

A．正电B.负电C．不带电D.不能确定

（三）思维实践

10．如所示．两个互相接触的导体A和B，靠近带正电的导体球C放置，三者均有绝缘支架首先将C移走，再把A、B分开，则A电，B电；若将A、B分开，再移去C,则A电，B电．

第二节探究静电力

【知识回顾】

1.质点：

如果一个物体的在所研究的问题中可以忽略时,我们可以认为物体所有的质量集中到一个点上,这个点就称为质点。

2.万有引力定律内容：

宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引，其大小与两物体的成正比，与它们间的成反比，其数学表达式。

【新课学习】

一、点电荷

1.概念：

当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做__________。

（这与我们在高一学过的模型相似）

2.理解：

点电荷是只有电荷量，没有大小和形状的模型，实际并不存在。

二、库仑定律

1.决定电荷间相互作用的因素

（1）：

电荷间相互作用力随的增大而。

（2）：

电荷间相互作用力随的增大而。

2、库仑定律内容：

在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的成正比，跟它们间的成反比。

作用力的方向在它们的上，同种电荷相互，异种电荷相互。

人们把这一规律称为。

电荷之间的这种作用力称，又叫做。

3、表达式：

理解：

（1）在国际单位制中，电荷量的单位

（2）k是静电力常量，其意义是两个电荷量为的点电荷在真空中相距时，相互作用力是。

（3）甲、乙两个带电体，甲对乙的库仑力为F1，乙对甲的库仑力为F2，则F1与F2的关系是：

（4）此表达式只适用于两个点电荷的相互作用。

【课堂练习】

1．关于点电荷的说法，正确的是（）

A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷

B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷

C．点电荷一定是电量很小的电荷

D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理

2．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（）

A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少

3．库仑定律的适用范围是（）

A．真空中两个带电球体间的相互作用

B．真空中任意带电体间的相互作用

C．真空中两个点电荷间的相互作用

D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律

4．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距30cm处，则它们的相互作用力大小变为（）

A．3FB．12FC．9FD．无法确定

5．A、B两个大小相同的金属小球，A带有6Q正电荷，B带有3Q负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F．另有一大小与A、B相同的带电小球C，带12Q正电荷，若让C先与A接触，再与B接触，则A、B间静电力的大小变为（）

A．3FB．2FC．1.5FD．F

【拓展练习】

1．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（）

A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近

2．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为TA、TB；如果使A带正电，B带负电，上、下丝线受力分别为TA

、TB

，则（）

3．A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将（）

A．可能变大B．可能变小C．一定不变D．不能确定

4.设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子质量为m，电量为e，求电子绕核运动的周期。

第三节电场电场强度

1．电场

（1）电荷间的相互作用是通过电场发生的；

（2）电场是在电荷周围存在的一种特殊物质；

（3）电场的特性之一是对放入其中的电荷有力的作用。

2．电场强度——反映电场力的性质的物理量。

电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，与检验电荷无关；

放入电场中某一点的电荷受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做这一点的电场强度；电场强度的定义式是E=F/q，电场强度是矢量，正电荷的受力方向为电场强度的方向；国际单位：

伏/米（v·m-1）。

3．点电荷电场的场强公式：

，Q为真空中点电荷的带电量，r为该点到点电荷Q的距离；

4．电场的叠加：

如空间有几个点电荷，则某点的场强应为各点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和，遵循矢量叠加原理——平行四边形定则。

5．电场线：

电场线是假想出来形象的描写电场的，电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向；电场线有以下几个特点：

电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；电场线在电场中不相交；电场线的疏密表示电场强度的相对大小。

例1：

下列关于电场强度的说法中，正确的是（）

A．公式

只适用于真空中点电荷产生的电场

B．由公式

可知，电场中某点的电场强度E与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比

C．在公式

中；

是点电荷

产生的电场在点电荷

处的场强大小；而

是点电荷

产生的电场在点电荷

处场强的大小

D．由公式

可知，在离点电荷非常近的地方（

），电场强度E可达无穷大

例2：

在X轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷产生的场强大小，则在X轴上（）

A．E1=E2的点只有一处，该点合场强为零

B．E1=E2的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2

C．E1=E2的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2

D．E1=E2的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2

例3：

在边长为30cm的正三角形的两个顶点A，B上各放一个带电小球，其中Q1=4×10-6Q2=-4×10-6C，求它们在三角形另一顶点C处所产生的电场强度。

例4：

法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下说法中正确的是（）

A．a、b为异种电荷，a带电荷量大于b带电荷量

B．a、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电荷量

C．a、b为同种电荷，a带电荷量大于b带电荷量

D．a、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电荷量

课后作业

1．关于静电场，下列说法正确的是（）

A．在以点电荷为球心、半径为r的球面上，各点的场强都相同

B．同一电荷在电场线较密集的区域受到的电场力较大

C．在电场中只受电场力作用下运动的点电荷的加速度方向一定与它所在处的电场线的切线方向相同

D．点电荷在电场中由静止释放后只受电场力作用下一定沿电场线运动

2．一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力F，以及这点的电场强度E，下面4个图线能恰当反映q、E、F三者关系的是（）

3．在真空中，两个等量异种点电荷电荷量数值均为q，相距为r，两点电荷连线中点处场强大小为（   ）

A．0     B．

   C．

   D．

4．一个带电小球，用绝缘细线悬在水平方向的匀强电场中，如图，当小球静止后把悬线烧断，小球将做（）

A．自由落体运动B．匀变速曲线运动

C．沿悬线的延长线做匀加速直线运动D．变加速直线运动

5．如图所示，a、b为等量同种点电荷连线中垂线上的两点。

现将一带负电的点电荷q（不计重力）从a点由静止释放后，下列判断正确的是（）

A．q在从a点运动到O点的过程中，加速度不断增大，速度不断增大

B．q在从a点运动到O点的过程中，加速度不断减小，速度不断增大

C．q运动到O点时加速度为零，速度达到最大值

D．q越过O点后，速度将不断减小，加速度不断增大，直到q的速度为零

6．一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零。

现在球壳上挖去半径为r（r

7．如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.

（1）如q2为正电荷,则q1为__________电荷,q3为__________电荷；

（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是________∶________∶________。