人教版物理選修1-1 (22)

1、第一章電場電流第一章電場電流第一章電場電流第一章電場電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流第一節(jié)電荷庫侖定律第一節(jié)電荷庫侖定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航1.了解自然界中有正負(fù)兩種電荷，知道起電了解自然界中有正負(fù)兩種電荷，知道起電的三種方式的三種方式2知道電荷守恒定律，了解元電荷、點電知道電荷守恒定律，了解元電荷、點電荷的概念荷的概念(重點重點)3了解庫侖定律的含義及其表達(dá)式、適用了解庫侖定律的含義及其表達(dá)式、適用條件，并會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)計算條件，并會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)計算(重點重點難點難點)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流新知初探自學(xué)

2、導(dǎo)引新知初探自學(xué)導(dǎo)引 一、接引雷電下九天一、接引雷電下九天1752年年6月月_在美國費城進(jìn)行了著名在美國費城進(jìn)行了著名的風(fēng)箏實驗，證明了閃電是一種的風(fēng)箏實驗，證明了閃電是一種_現(xiàn)象，現(xiàn)象，和地上的電是一樣的和地上的電是一樣的,統(tǒng)一了統(tǒng)一了_和和_,使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信富蘭克林富蘭克林放電放電天電天電地電地電欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流二、電荷二、電荷1兩種電荷兩種電荷:自然界存在兩種電荷：自然界存在兩種電荷：_和和_,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶用絲綢摩擦過的玻璃棒帶_,用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶_2電荷間的相互作用電荷間的相

3、互作用:同種電荷相互同種電荷相互_，異種電荷相互異種電荷相互_正電荷正電荷負(fù)電荷負(fù)電荷正電荷正電荷負(fù)電荷負(fù)電荷排斥排斥吸引吸引欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流3電荷量：電荷的多少叫電荷量，用電荷量：電荷的多少叫電荷量，用_表示，在國際單位制中，單位為表示，在國際單位制中，單位為_，符，符號為號為_.通常，正電荷量用通常，正電荷量用_數(shù)表示，負(fù)數(shù)表示，負(fù)電荷量用電荷量用_數(shù)表示數(shù)表示4摩擦起電：摩擦起電的實質(zhì)是摩擦起電：摩擦起電的實質(zhì)是_從從一個物體一個物體_到另一個物體上，失去電到另一個物體上，失去電子的物體帶子的物體帶_電電,得到電子的物體帶得到電子的物體帶_電電Q或或q庫侖庫侖

4、C正正負(fù)負(fù)電子電子轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移正正負(fù)負(fù)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流5感應(yīng)起電：把電荷移近感應(yīng)起電：把電荷移近_的導(dǎo)體，的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體可以使導(dǎo)體_的現(xiàn)象，叫做感應(yīng)起電的現(xiàn)象，叫做感應(yīng)起電想一想想一想1在感應(yīng)起電的過程中，為什么要求必須在感應(yīng)起電的過程中，為什么要求必須是導(dǎo)體，而且要先把導(dǎo)體的遠(yuǎn)、近兩端分開是導(dǎo)體，而且要先把導(dǎo)體的遠(yuǎn)、近兩端分開,再移走帶電體？再移走帶電體？不帶電不帶電帶電帶電欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流提示：提示：只有導(dǎo)體中才存在大量的自由電荷，只有導(dǎo)體中才存在大量的自由電荷，在外界電荷的作用下發(fā)生分離，近端因吸引在外界電荷的作用下發(fā)生分離，近端因

5、吸引出現(xiàn)異種電荷，遠(yuǎn)端因排斥出現(xiàn)同種等量的出現(xiàn)異種電荷，遠(yuǎn)端因排斥出現(xiàn)同種等量的電荷，如果先移走帶電體，外界的影響消除電荷，如果先移走帶電體，外界的影響消除后近端和遠(yuǎn)端的電荷由于相互吸引而恢復(fù)電后近端和遠(yuǎn)端的電荷由于相互吸引而恢復(fù)電中性狀態(tài)無法感應(yīng)起電中性狀態(tài)無法感應(yīng)起電欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流三、電荷守恒三、電荷守恒1內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個物體只能從一個物體_到另一個物體，或者到另一個物體，或者從物體的一部分從物體的一部分_到另一部分，在轉(zhuǎn)到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量移的過程中，電荷的總量_2元電荷：最小的

6、電荷量是電子所帶的電元電荷：最小的電荷量是電子所帶的電荷量，質(zhì)子、正電子帶有跟電子等量的異種荷量，質(zhì)子、正電子帶有跟電子等量的異種電荷電荷轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移不變不變欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流這個最小的電荷用這個最小的電荷用e表示表示,e_ C,任何帶電體的電荷量都等于任何帶電體的電荷量都等于e或者是或者是e的整數(shù)的整數(shù)倍，因此電荷量倍，因此電荷量e叫做元電荷叫做元電荷1.601019欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流想一想想一想2電荷量能連續(xù)變化嗎？電荷量能連續(xù)變化嗎？提示：提示：不能不能電荷轉(zhuǎn)移過程中，每次只能轉(zhuǎn)電荷轉(zhuǎn)移過程中，每次只能轉(zhuǎn)移整數(shù)個電子，因此電荷量變化

7、時，也只能移整數(shù)個電子，因此電荷量變化時，也只能是元電荷的整數(shù)倍，不是連續(xù)變化的是元電荷的整數(shù)倍，不是連續(xù)變化的欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流四、庫侖定律四、庫侖定律1點電荷：如果帶電體間的距離比它們自點電荷：如果帶電體間的距離比它們自身線度的大小大得多，以至帶電體的形狀和身線度的大小大得多，以至帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以大小對相互作用力的影響可以_，可看做點電荷，它是可看做點電荷，它是_模型模型2內(nèi)容：內(nèi)容：_中兩個靜止點電荷之間的中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，跟它們電荷量的乘積成相互作用力，跟它們電荷量的乘積成_,跟它們距離的二次方成跟它們距離的二次方成_，

8、作用力的方，作用力的方向在它們的連線上向在它們的連線上忽略不計忽略不計理想化理想化真空真空正比正比反比反比欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流3表達(dá)式：表達(dá)式：F_.靜電力常量靜電力常量k_.4適用條件：真空中的點電荷適用條件：真空中的點電荷9.0109Nm2/C2欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流想一想想一想提示：提示：不正確不正確.從數(shù)學(xué)角度分析當(dāng)從數(shù)學(xué)角度分析當(dāng) r r0時，時，F(xiàn)的結(jié)論是正確的，但從物理角度分析的結(jié)論是正確的，但從物理角度分析當(dāng)當(dāng)r0時，兩電荷已失去了作為點電荷的前時，兩電荷已失去了作為點電荷的前提條件，何況實際電荷都有一定大小，根本提條件，何況實際電

9、荷都有一定大小，根本不會出現(xiàn)不會出現(xiàn)r0的情況的情況欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流要點探究講練互動要點探究講練互動三種起電方式的比較三種起電方式的比較學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引1不帶電的導(dǎo)體分別靠近和接觸帶電體后不帶電的導(dǎo)體分別靠近和接觸帶電體后帶電情況相同嗎？帶電情況相同嗎？2兩相同的金屬球接觸后，電荷一定是總兩相同的金屬球接觸后，電荷一定是總量平分嗎？量平分嗎？欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流方式方式內(nèi)容內(nèi)容摩擦起電摩擦起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電接觸起電接觸起電產(chǎn)產(chǎn)生生條條件件兩種不同兩種不同絕緣體摩絕緣體摩擦?xí)r擦?xí)r導(dǎo)體靠近導(dǎo)體靠近帶電體時帶電體時導(dǎo)體和帶電導(dǎo)體和帶電體接觸時體接

10、觸時現(xiàn)象現(xiàn)象兩物體帶兩物體帶上等量異上等量異種電荷種電荷導(dǎo)體兩端導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量出現(xiàn)等量異種電異種電荷荷,且且電性與電性與原帶電體原帶電體“近異遠(yuǎn)近異遠(yuǎn)同同”導(dǎo)體上帶上導(dǎo)體上帶上與帶電體相與帶電體相同電性的電同電性的電荷荷欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流方式方式內(nèi)容內(nèi)容摩擦起電摩擦起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電接觸起電接觸起電原因原因不同物質(zhì)不同物質(zhì)的原子核的原子核對核外電對核外電子的束縛子的束縛能力不同能力不同而發(fā)生的而發(fā)生的電子的得電子的得失失導(dǎo)體中的自導(dǎo)體中的自由電子受到由電子受到帶電體帶電體正正(負(fù)負(fù))電荷的電荷的吸引吸引(排斥排斥)而靠近而靠近(遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離)電荷之間的電荷之間的相互排

11、斥相互排斥實質(zhì)實質(zhì)都是電荷在物體之間或物體內(nèi)部的都是電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流特別提醒：特別提醒：(1)感應(yīng)起電成功的關(guān)鍵在于先分感應(yīng)起電成功的關(guān)鍵在于先分開兩物體開兩物體(或先斷開接地線或先斷開接地線)然后再移走帶電然后再移走帶電物體物體(2)兩個完全相同的金屬球兩個完全相同的金屬球,如果帶同種電荷如果帶同種電荷,接觸后總電荷量平分，如果帶異種電荷，先接觸后總電荷量平分，如果帶異種電荷，先中和后平分，分開時兩金屬球帶等量的同種中和后平分，分開時兩金屬球帶等量的同種電荷電荷欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流 (2012河北衡水中學(xué)高

12、二檢測河北衡水中學(xué)高二檢測)如圖如圖111所示的是一個帶正電的驗電器，當(dāng)一所示的是一個帶正電的驗電器，當(dāng)一個金屬球個金屬球A靠近驗電器上的金屬小球靠近驗電器上的金屬小球B時，驗時，驗電器中的金屬箔片先閉合后張開，說明金屬電器中的金屬箔片先閉合后張開，說明金屬球球A帶的是帶的是()例例1圖圖111欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流A. 正電荷正電荷B. 負(fù)電荷負(fù)電荷C. 可以是正電荷也可以是負(fù)電荷可以是正電荷也可以是負(fù)電荷D先帶正電荷，后帶負(fù)電荷先帶正電荷，后帶負(fù)電荷 【審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)從以下兩點思考解答本題應(yīng)從以下兩點思考: (1)影響金屬箔片張角變化的因素；影響金屬箔片

13、張角變化的因素；(2)正負(fù)電正負(fù)電荷間的相互作用力對電荷移動的影響荷間的相互作用力對電荷移動的影響欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流【精講精析精講精析】金屬箔片開始帶正電，當(dāng)帶金屬箔片開始帶正電，當(dāng)帶電金屬球電金屬球A靠近驗電器時，金屬箔片先閉合靠近驗電器時，金屬箔片先閉合后張開，說明金屬箔片所帶的正電荷被吸引后張開，說明金屬箔片所帶的正電荷被吸引而轉(zhuǎn)移，而使金屬箔片帶上負(fù)電荷，所以又而轉(zhuǎn)移，而使金屬箔片帶上負(fù)電荷，所以又會張開，由此判斷金屬球會張開，由此判斷金屬球A帶負(fù)電帶負(fù)電【答案答案】B欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖如圖112所示，原來不帶電

14、的絕緣金所示，原來不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體屬導(dǎo)體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗，在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔；若使帶負(fù)電的絕緣金屬球電箔；若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體靠近導(dǎo)體的的M端，可能看到的現(xiàn)象是端，可能看到的現(xiàn)象是()欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流圖圖112欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流A只有只有M端驗電箔張開端驗電箔張開B只有只有N端驗電箔張開端驗電箔張開C兩端的驗電箔都張開兩端的驗電箔都張開D兩端的驗電箔都不張開兩端的驗電箔都不張開解析：選解析：選C.A球帶負(fù)電，靠近導(dǎo)體球帶負(fù)電，靠近導(dǎo)體M端，則端，則M端的自由電子被端的自由電子被A上的負(fù)電荷排斥到上

15、的負(fù)電荷排斥到N端，端，故故M端帶正電、端帶正電、N端帶負(fù)電端帶負(fù)電M、N下端的驗下端的驗電箔由于同種電荷相互排斥而張開電箔由于同種電荷相互排斥而張開欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流學(xué)案導(dǎo)引學(xué)案導(dǎo)引1利用庫侖定律計算庫侖力時，利用庫侖定律計算庫侖力時，Q1和和Q2的的正負(fù)號如何處理？正負(fù)號如何處理？2在計算微觀粒子的受力時，是否分析萬在計算微觀粒子的受力時，是否分析萬有引力？有引力？對庫侖定律的進(jìn)一步理解對庫侖定律的進(jìn)一步理解欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流1庫侖定律的理解和應(yīng)用庫侖定律的理解和應(yīng)用(1)庫侖定律的適用條件庫侖定律的適用條件:真空真空,點電荷點電荷庫侖定

16、律嚴(yán)格適用于真空中兩個點電荷的相庫侖定律嚴(yán)格適用于真空中兩個點電荷的相互作用，但這兩個條件都是理想化的，在空互作用，但這兩個條件都是理想化的，在空氣中近似成立；對于兩個帶電均勻的球體，氣中近似成立；對于兩個帶電均勻的球體，r應(yīng)取兩球體的球心距應(yīng)取兩球體的球心距欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流(2)靜電力常量：只有庫侖定律公式中各個物靜電力常量：只有庫侖定律公式中各個物理量都采用國際單位時，理量都采用國際單位時，k的值才是的值才是9.0109 Nm2/C2.(3)庫侖力的計算：大小計算和方向判斷分別庫侖力的計算：大小計算和方向判斷分別進(jìn)行即用公式計算庫侖力的大小時，不必進(jìn)行即用公式計

17、算庫侖力的大小時，不必將電荷將電荷Q1、Q2的正負(fù)號代入公式中，只將電的正負(fù)號代入公式中，只將電荷量的絕對值代入公式計算出力的大小，力荷量的絕對值代入公式計算出力的大小，力的方向根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸加的方向根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸加以判斷即可以判斷即可欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流2庫侖定律與萬有引力定律的比較庫侖定律與萬有引力定律的比較萬有引力定律萬有引力定律庫侖定律庫侖定律不不同同點點適用適用條件條件兩質(zhì)點間兩質(zhì)點間兩點電荷間兩點電荷間力的力的性質(zhì)性質(zhì)只有引力只有引力引力或斥力引力或斥力產(chǎn)生產(chǎn)生原因原因物體有質(zhì)量物體有質(zhì)量物體帶電物體帶電欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章

18、電場電流第一章電場電流欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流特別提醒：特別提醒：(1) 庫侖定律和萬有引力定律適庫侖定律和萬有引力定律適用條件不同，萬有引力定律適用時，庫侖定用條件不同，萬有引力定律適用時，庫侖定律不一定適用律不一定適用(2) 在研究微觀粒子的受力時，萬有引力很在研究微觀粒子的受力時，萬有引力很小，可以忽略不計，在研究天體的相互作用小，可以忽略不計，在研究天體的相互作用時靜電力同樣可以忽略不計時靜電力同樣可以忽略不計欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流 例例2欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流【思路點撥思路點撥】先弄清庫侖力的大小決定因先弄清庫侖力的大小

19、決定因素有哪些，決定因素中哪些量變化，哪些量素有哪些，決定因素中哪些量變化，哪些量不變，然后根據(jù)庫侖定律公式列方程計算不變，然后根據(jù)庫侖定律公式列方程計算【精講精析精講精析】根據(jù)題目給出條件知真空、根據(jù)題目給出條件知真空、點電荷符合庫侖定律條件點電荷符合庫侖定律條件設(shè)甲、乙兩球帶設(shè)甲、乙兩球帶電荷量分別為電荷量分別為Q1、Q2，相距為，相距為r，欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流【答案答案】B欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流【規(guī)律方法規(guī)律方法】利用庫侖定律計算庫侖力的利用庫侖定律計算庫侖力的技巧：技巧：(1)能否應(yīng)用庫侖定律的關(guān)鍵是看帶電體是否能否應(yīng)用庫侖定律的關(guān)鍵是看帶

20、電體是否能看成點電荷，是否滿足庫侖定律的條件能看成點電荷，是否滿足庫侖定律的條件(2)計算庫侖力的大小時，只代入計算庫侖力的大小時，只代入Q1、Q2的大的大小，不代入正負(fù)號，當(dāng)帶電體是均勻帶電球小，不代入正負(fù)號，當(dāng)帶電體是均勻帶電球體時，體時，r應(yīng)為球心距應(yīng)為球心距欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流(3)判斷庫侖力方向的關(guān)鍵是判斷兩帶電體的判斷庫侖力方向的關(guān)鍵是判斷兩帶電體的電性，庫侖力一定作用在兩者連線上，同種電性，庫侖力一定作用在兩者連線上，同種電荷間相互排斥，異種電荷間相互吸引電荷間相互排斥，異種電荷間相互吸引欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2(20

21、12安徽學(xué)業(yè)水平預(yù)測安徽學(xué)業(yè)水平預(yù)測)真空中有兩個真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為靜止的點電荷，它們之間的作用力為F，若，若它們的帶電量都增大為原來的它們的帶電量都增大為原來的2倍，距離減倍，距離減小為原來的小為原來的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)?，它們之間的相互作用力變?yōu)?)AF/2 BFC4F D16F欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流解析：選解析：選D.根據(jù)庫侖定律公式根據(jù)庫侖定律公式 ，可知當(dāng)電，可知當(dāng)電量都增加量都增加2倍，距離減小為原來的倍，距離減小為原來的1/2時，庫時，庫侖力變?yōu)樵瓉淼膩隽ψ優(yōu)樵瓉淼?6倍，選項倍，選項A、B、C錯誤，錯誤，D正確正確欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流熱點示例創(chuàng)新拓展熱點示例創(chuàng)新拓展庫侖定律的應(yīng)用庫侖定律的應(yīng)用經(jīng)典案例經(jīng)典案例(2011高考海南卷高考海南卷)三個相同的金三個相同的金屬小球?qū)傩∏?、2、3分別置于絕緣支架上，各球之分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第一章電場電流第一章電場電流球球1的帶電量為的帶電量為q，球，球2的帶電量為的帶電量為nq，球，球3不不帶電且離球帶電且離球1和