江蘇省南通市海安縣立發(fā)中學(xué)高三物理庫侖定律第一輪復(fù)習(xí)課件 新課標(biāo) 人教

1、庫侖定律 2021/8/8 星期日1知識點回顧： （一）、兩種電荷 電荷守恒定律 1. 正、負電荷的規(guī)定 自然界只存在正、負兩種電荷： 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。2.電荷守恒定律3.元電荷所有帶電體的電量都是e的整數(shù)倍，電荷量e被稱為元電荷。1e=1.6 1019C電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中總量保持不變。2021/8/8 星期日2（二）、庫侖定律 1、內(nèi)容：友情提醒：2公式：3成立條件 ：關(guān)注： 帶電體可視為點電荷的條件“真空中”、“點電荷”、“二次方” 其中k為靜電力常量，k=901

2、0 9 Nm2/c2 帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計。即帶電體的線度比兩帶電體之間的距離小得多 真空中（空氣中也近似成立）點電荷。真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2021/8/8 星期日3典例示范： 例1兩個半徑為r的相同的金屬小球，帶電量之比為17，相距L且Lr,兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的（ ）A. B. C. D. 解析:因為Lr,所以兩小球可看成電電荷.因兩金屬小球相同,根據(jù)對稱性可得:相互接觸后,帶電量均分 若兩金屬小球帶同種電荷,則相互接觸后帶電量

3、之比為 ;若異種電荷,接觸后帶電量之比為 .根據(jù) 可得相互作用力可能為原來的 或 4433 2021/8/8 星期日4例2A和B兩個相同的金屬小球，半徑皆為r,帶電量分別+Q和+2Q，當(dāng)兩球球心間距離為3r時，它們的庫侖力為 A等于 B.大于 C.小于 D.無法確定解析: 問題 ?A、B能否看成電電荷？若認(rèn)為A、B兩球所帶電量集中于球心則兩者間的庫侖力多大？能不能等效的認(rèn)為A、B兩球所帶電量集中于球心？若A、B帶異種電荷呢？它們的庫侖力大小與 什么關(guān)系呢？ 2021/8/8 星期日5同種電荷異種電荷2021/8/8 星期日6庫侖力與萬有引力很相似，但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多

4、近，r都等于球心距；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r。 2021/8/8 星期日7 例3 在真空中同一條直線上的A、B兩點固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點電荷。將另一個點電荷放在該直線上的哪個位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？若要求這三個點電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個點電荷應(yīng)是正電荷還是負電荷？電荷量是多大？解析：若第三個點電荷C帶正電 2021/8/8 星期日8若第三個點電荷C帶負電 所以，不論C電性如何，只能在B點的右側(cè) 設(shè)A、B之間的距離為r, B、C之間的距離為X根據(jù)平衡條件及庫侖定律得： 2021/8/8 星期日9解除鎖定后

5、C處的點電荷肯定在電場力作用下平衡了；要使A、B兩個點電荷都處于平衡，C只能帶正電 對B： 規(guī)律：三個點電荷都只在電場力作用下保持靜止遵循： 兩同夾異，兩大夾小 2021/8/8 星期日10例4已知如圖，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法A將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍B將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍C將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍 2021/8/8 星期日11解：本題實質(zhì)上就是判斷A、B之間

6、的距離跟哪些因素有關(guān)？成什么關(guān)系？ 由B的共點力平衡圖知 而 選BD 2021/8/8 星期日12點評：從題型上看本題屬于力的平衡問題，關(guān)鍵：畫出B球的受力示意圖并建立完整的平行四邊形，涉及某幾何三角形的邊長的平衡問題，可優(yōu)先考慮利用相似三角形對應(yīng)邊成比例列式求解。 2021/8/8 星期日13例5 已知如圖，在光滑絕緣水平面上有三個質(zhì)量都是m的相同小球，彼此間的距離都是l，A、B電荷量都是+q。給C一個外力F，使三個小球保持相對靜止共同加速運動。求：C球的帶電性和電荷量；外力F的大小。 問題： 三個小球保持相對靜止共同加速運動，加速度方向怎樣？ 與F同向 以B為研究對象，B的受力情況任何？合

7、力方向怎樣？（1）C帶負電 （2）你能得到什么結(jié)論？2021/8/8 星期日14可得QC= -2q （3） 外力F怎樣確定？ 設(shè)加速度為a 則 2021/8/8 星期日15思考題:已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B，帶電量分別為-2Q與-Q。現(xiàn)在使它們以相同的初動能E0（對應(yīng)的動量大小為p0）開始相向運動且剛好能發(fā)生接觸。接觸后兩小球又各自反向運動。當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點時的動能分別為E1和E2，動量大小分別為p1和p2。有下列說法：E1=E2 E0，p1=p2 p0E1=E2= E0，p1=p2= p0 接觸點一定在兩球初位置連線的中點右側(cè)某點 兩球必將同時返回各自的

8、出發(fā)點。其中正確的是A B C D 2021/8/8 星期日16解：由牛頓定律的觀點看，兩球的加速度大小始終相同，相同時間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線中點相遇，又同時返回出發(fā)點。 本題引出的問題是：兩個相同的帶電小球（可視為點電荷），相碰后放回原處，相互間的庫侖力大小怎樣變化？ 由動量觀點看，系統(tǒng)動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時返回各自的出發(fā)點。且兩球末動量大小和末動能一定相等。 從能量觀點看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?-1.5Q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，由功能關(guān)系可知，系統(tǒng)機械能必然增大，即末動能增大。 選C。2021/8/8