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1、第一章 电场 电流第1节 电荷 库仑定律学校：兰州市第五十一中学学校：兰州市第五十一中学授课教师：张文谦授课教师：张文谦人教人教版选修版选修1-11-1高二年级高二年级1.1 电荷 库仑定律新课标高中物理选修11 第一章 电场电场 电流电流回顾：回顾：1、初中学过自然界有几种电荷，如何使物体、初中学过自然界有几种电荷，如何使物体 带电？带电？2、如何检测物体是否带电？、如何检测物体是否带电？3、带电体之间的相互作用如何表现？、带电体之间的相互作用如何表现？4、电荷的多少用什么表示？、电荷的多少用什么表示？图中大的物体吸引轻小的羽毛需要什么样的条件？图中大的物体吸引轻小的羽毛需要什么样的条件？此
2、图所反映的是一种什么样的现象？此图所反映的是一种什么样的现象？生活中的电现象生活中的电现象1、自然界中有几种电荷，如何命名？一、电荷一、电荷2、电荷间的相互作用的规律是什么？3、电荷的多少如何表示？4、如何检验物体是否带电？静电计(指针式验电器)验电器物质的微观结构是怎样的？物质的微观结构是怎样的？原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电正电）（不带电（不带电）（中性）（中性）（负电负电）（正电正电）二、使物体带电的方法二、使物体带电的方法 1、摩擦起电、摩擦起电核外电子核外电子 离原子核较远的电子受到束缚能力小，不同的核对外层电子的束缚能力也不同！摩擦时电子从一个物体摩擦时
3、电子从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体 一一 个个 物物 体体 得得 到电子：带到电子：带负电负电另一个另一个 物体失去电子：带物体失去电子：带正电正电摩擦起电的实质是：摩擦起电的实质是：+e 带电规律：带上等量异等量异种种电荷 思考：冬天冷的时候两手搓思考：冬天冷的时候两手搓的时候能不能起电？的时候能不能起电？感应起电感应起电带电规律：近异远同近异远同等量分开等量分开（1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应的现象，叫做静电感应（2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电：利用静电感应使物
4、体带电，叫做感应起电 3 3、接触带电、接触带电接触结果：接触结果：先中和再均分先中和再均分两个两个完全相同完全相同的带电导体的带电导体,接触后再分开：接触后再分开：起电方式起电方式摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电实质：电荷的转移。实质：电荷的转移。电子得失电子得失小结小结+思考：思考：1、带正电的玻璃棒接触接触验电器的金属球时，电荷该怎样运动，验电 器有何种表现？移走金属棒后指针的表现？2、带正电的玻璃棒靠近靠近验电器的金属球时，验电器的指针转动吗，验电器的带电情况，移走金属棒后指针的表现？电荷既不能创造电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它只能从它只能从一个物体转移到另一
5、个物体一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部或从物体的一部分转移到另一部分分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变电荷总数保持不变.三、电荷守恒定律：三、电荷守恒定律：能量守恒定律能量守恒定律注意：所有带电体的电荷量或电荷注意：所有带电体的电荷量或电荷转移时的电量都是转移时的电量都是e的整数倍。的整数倍。四、元电荷四、元电荷科学家实验发现的最小电荷量最小电荷量就是电子所带的电荷量的绝对值绝对值。e=1.601019 C元电荷元电荷 e=1.610 e=1.610-19-19c c小球带的电量大小可小球带的电量大小可能是下列数值吗？能是下列数值吗？A.3.
6、21010-20-20c c B.1.61010-19-19c c C.2.41010-19-19c c D.1.121010-18-18c c E.8.010.0102 2c c 既然电荷之既然电荷之间存在相互作用，间存在相互作用，那么作用力的大那么作用力的大小由那些因素决小由那些因素决定呢？定呢？F FmgmgT T探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 控控制制变变量量法法五、库仑定律五、库仑定律 1 1、内容：、内容：真空中真空中两个两个静止静止的
7、的点点电荷电荷之间的相互作用力，与它们的之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比电荷量的乘积成正比，与它们的，与它们的距距离的二次方成反比离的二次方成反比，作用力的方向，作用力的方向在它们的在它们的连线上连线上。2 2、大小：、大小：K K静电力常量：静电力常量：k=9.010k=9.0109 9NmNm2 2/C/C2 2 电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.1 1、点电荷的条件：、点电荷的条件：“小小”（1)1)带电体体积相对小带电体体积相对小 (2)(2)带电体大小、电荷分布对问题影响小带电体大小、电荷分布对问题影响小 2 2、点电荷是理想模型，不存
8、在、点电荷是理想模型，不存在适用范围适用范围:1.1.真空中；真空中；2.2.点电荷点电荷.质点Q思考:两个靠的比较近靠的比较近的带点球是否可以看成点电荷？+1.1.下列说法中正确的是：下列说法中正确的是：A.A.真正的点电荷是不存在的点电荷是一种理想模型真正的点电荷是不存在的点电荷是一种理想模型B.B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时，时，F F D.D.静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的ADAD思思 考考库仑定律库仑定律使用心得使用心得电荷量用绝对值代入，不要带电荷量用绝对
9、值代入，不要带+、-号号力的作用有相互性，力的作用有相互性，q1q1、q2q2可不等，可不等，F F、FF必相等必相等库仑力的方向库仑力的方向：在它们的连线上。：在它们的连线上。同种电荷同种电荷 异种电荷异种电荷典型实例典型实例:带电球体、空心带电球壳等带电球体、空心带电球壳等多点电荷的作用：先独立求力，再矢量运算多点电荷的作用：先独立求力，再矢量运算小小 结结1 1、自然界存在两者电荷（、自然界存在两者电荷（1 1）正电荷（）正电荷（2 2）负电荷）负电荷2 2、使物体带电的方式带电方式、使物体带电的方式带电方式 (1)(1)摩擦起电摩擦起电 (2)(2)感应起电感应起电 (3)(3)接触起
10、电接触起电 本质相同：都是电荷的转移本质相同：都是电荷的转移3 3、电荷守恒定律：一个系统，电荷数保持不变。、电荷守恒定律：一个系统，电荷数保持不变。4 4、元电荷、元电荷 e=1.610e=1.610-19-19C C5 5、库仑定律（、库仑定律（1 1）、内容：（）、内容：（2 2）公式）公式 适用条件：适用条件：真空真空 点电荷点电荷k=9.010k=9.0109 9NmNm2 2/C/C2 26 6、点电荷：相对很小，理想模型、点电荷：相对很小，理想模型.1 1、关于元电荷，下列论述正确的是（、关于元电荷，下列论述正确的是（）A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1
11、.60101.6010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D D、带电体带电量或电荷转移的量是元电荷的整数倍、带电体带电量或电荷转移的量是元电荷的整数倍2 2、把两个完全相同的金属球把两个完全相同的金属球A和和B接触一下，再分开一段接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带两球原来的带电情况可能是电情况可能是（）A、带有等量异种电荷、带有等量异种电荷 B、带有等量同种电荷、带有等量同种电荷 C、带有不等量异种电荷、带有不等量异种电荷 D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电同同 步练习步练习课 后 作 业2、因为木屑在接近带电棒时，其上电子重新分布。木屑在靠近带电棒的一端会带有异号电荷，因此木屑被吸引。然后异号电荷中和，致使木屑上与带电棒带有相同的电荷。又由于同号电荷互相排斥，木屑又跳离带电棒。5、目前人类通过科学实验发现原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子所带的电荷量是最小电荷量，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。质子、电子带等量异种电荷。既然组成物质单元所带的电荷只有两种，自然界的电荷也只有正电荷和负电荷两种。