第一章第二节探究静电力
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2020秋高二物理粤教版选修3-1达标检测:第一章第二节探究静电力含解析A级抓基础1.关于点电荷,下列说法正确的是()A.当带电体间的距离远大于带电体尺寸时可以看成点电荷B.一切带电体都可以看成点电荷C.只有带电体的体积很小时才能看成点电荷D.只有放入真空中的带电体才能看成点电荷解析:当带电体间的距离远大于带电体尺寸时,即它们间相互作用力的影响可忽略时,可以看成点电荷,故A正确;带电体看作点电荷的条件:当一个带电体的形状及大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷.点电荷是由研究问题的性质决定,与带电体自身大小形状无具体关系,故B、C、D 错误.答案:A2.(多选)对于库仑定律,下列说法正确的是()A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力,都可以使用公式F=k错误!B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电作用力大小,只取决于它们各自所带的电荷量解析:由库仑定律的适用条件可知,A选项正确;两带电小球距离非常近时,带电小球不能视为点电荷,库仑定律不再适用,故B 选项错误;由牛顿第三定律可知,相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的,故C选项正确;当带电小球之间的距离较近时,带电小球之间的作用力不仅跟距离有关,跟带电体所带电性及电量都有关系,不能视为点电荷,故D选项错误.答案:AC3.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F的表达式正确的是()库A.F=G错误!,F库=k错误!B.F引≠G错误!,F库≠k错误!引C.F≠G错误!,F库=k错误! D.F引=G错误!,F库≠k错误!引答案:D4.如图所示,在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球.同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大解析:由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互加速远离,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小.答案:C5。
第2节库仑定律1.点电荷是理想模型,当带电体的大小和形状在研究的问题中的 影响可以忽略时,带电体可被看成点电荷。
2.库仑定律表达式为F =kq 1q 2r 2,此式仅适用于真空中的点电荷。
静电力常量k =9.0×109 N ·m 2/C 2。
一、探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验原理:如图所示,小球受Q 的斥力,丝线偏转。
F =mg tan_θ,θ变大,F 变大。
2.实验现象(1)小球带电荷量不变时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度越小。
(2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度越大。
3.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小。
二、库仑定律1.库仑力:电荷间的相互作用力,也叫做静电力。
2.点电荷:带电体间的距离比自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时,可将带电体看做带电的点,即为点电荷。
3.库仑定律(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:F =kq 1q 2r2,k =9.0×109_N ·m 2/C 2,叫做静电力常量。
(3)适用条件:真空中的点电荷。
三、库仑的实验1.实验装置:库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。
如图所示,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A ,另一端有一个不带电的球B ,B 与A 所受的重力平衡。
当把另一个带电的金属球C 插入容器并使它靠近A 时,A 和C 之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。
2.实验步骤(1)改变A 和C 之间的距离,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与距离r _的关系。
(2)改变A 和C 的带电荷量,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与带电荷量q _之间的关系。
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高二物理认识静电;探究静电力粤教版【本讲教育信息】一. 教学内容:1. 认识静电2. 探究静电力【要点扫描】第一节认识静电一、静电的产生1. 摩擦起电:摩擦使电荷发生移动,从而使两物体带上相异的电荷。
2. 感应起电:利用静电感应使导体带电叫做感应起电。
3. 静电感应:导体由于受附近带电体的影响而出现带电的现象叫做静电感应。
4. 两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸带负电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮带正电。
二、原子结构与电荷守恒1. 原子结构:原子由电子和原子核组成.而原子核又由中子和质子组成,其中中子呈电中性,质子带正电,电子带负电。
原子所含的电子数和质子数相等,因此不显电性。
2. 电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中,电荷的总量不变。
3. 起电的原因:物体失去电子则带正电,得到电子则带负电。
物体带电的实质就是电子的得失。
三、静电的应用与防护l. 静电的应用:激光打印机,静电喷雾、静电除尘、静电杀菌等2. 静电的防护:印刷厂里的空气要保持适当的湿度、油罐车车尾有一条拖在地上的铁链等第二节:探究静电力一、静电力和点电荷1. 两带电体之间存在着静电力2. 点电荷:本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体。
与质点类似,这是一种理想模型二、库仑定律1. 内容:真空中两个点电荷之间的相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上2. 公式:库仑力(静电力)的大小221rQ Q k F =,其中229/100.9C m N k •⨯=。
方向:在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸定律的适用范围:真空中的点电荷三、静电力叠加原理对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和四、静电力与万有引力的比较 它们分别遵从库仑定律221r Q Q kF =与万有引力定律221r m mG F = 1. 相同点:(1)两种力都是平方反比定律。
第2节库_仑_定_律1.点电荷是理想模型,当带电体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时,带电体可被看成点电荷。
2.库仑定律表达式为F=k Q1Q 2r2,此式仅适用于真空中的点电荷。
3.静电力常量k=9.0×109N·m2/ C2。
一、探究影响点电荷之间相互作用的因素1.点电荷(1)定义:在研究带电体与其他带电体的相互作用时,该带电体的形状、大小及电荷在其上的分布状况均无关紧要,该带电体可以看做一个带电的点,即为点电荷。
(2)点电荷是一种理想化的物理模型。
(3)带电体看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,就可以忽略形状、大小等次要因素,带电体就能看成点电荷。
2.实验探究实验原理如图所示,F=mg tan_θ,θ变大,F变大;θ变小,F变小实验方法(控制变量法)保持电荷量不变,探究电荷间作用力与距离的关系保持两带电小球间的距离不变,探究电荷间作用力与电荷量的关系实验操作改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变化情况改变小球带电荷量q,观察夹角θ变化情况实验现象r变大,θ变小r变小,θ变大q变大,θ变大q变小,θ变小实验结论电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而增大,随它们之间距离的增大而减小二、库仑定律 1.内容真空中两个静止点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
2.公式:F =kQ 1Q 2r 2。
3.静电力常量:k =9.0×109_N·m 2/C 2。
4.适用条件:真空中的点电荷,对空气中的点电荷近似适用。
1.自主思考——判一判(1)点电荷是一个带有电荷的几何点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型。
(√) (2)任何体积很小的带电体都可以看成点电荷。
(×) (3)电荷间的相互作用力大小与电荷的正负无关。
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探究静电力的产生和作用静电力是一种电荷间的相互作用力。
当物体带有电荷时,就会产生静电力。
本文将探究静电力的产生机制以及其在日常生活中的作用。
一、静电力的产生静电力的产生源于物体的电荷。
当物体上的电子数目不平衡时,就会产生电荷。
电荷主要有正电荷和负电荷两种类型。
当两个物体之间存在电荷差异时,就会产生静电力。
在实际生活中,静电力的产生有多种方式。
其中一种常见的方式是摩擦电荷的产生。
当两种不同材质的物体相互摩擦时,会导致电子的转移,其中一个物体会失去电子而带正电荷,而另一个物体则会获得电子而带负电荷。
这种摩擦电荷的产生可以通过实验证实,例如用皮毛摩擦橡胶棒,就可以使橡胶棒带电。
此外,静电力也可以通过电离产生。
当空气中的分子或原子失去或获得电子时,就会形成正负离子,这些带电的离子之间相互之间的相互作用力就是静电力的一种体现。
二、静电力的作用静电力在日常生活中有着广泛的应用和影响。
1. 静电贴附与分离静电力的一个显著作用就是贴附与分离。
当物体带有静电荷时,它们会相互吸引并黏附在一起。
常见的例子是衣物与塑料衣架之间的黏附。
衣物在摩擦过程中带有负电荷,而塑料衣架带有正电荷,因此它们会相互吸引并粘在一起。
这种作用还广泛应用于工业生产中,例如电子器件的组装,静电力可以使零件精确地吸附在一起。
2. 静电干扰静电力有时也会导致静电干扰。
当物体带有静电荷时,它们会影响周围环境的电荷分布。
这可能导致设备的故障或干扰。
例如,在干燥的天气中,人体会积聚静电荷,并在触摸金属物体时放电,可能导致感觉到一闪而过的静电击感。
在某些情况下,静电干扰甚至可能引发火灾或爆炸。
3. 静电喷涂静电力在涂装行业中有着重要的应用。
静电喷涂利用静电力将涂料带电,并喷涂到带有相反电荷的物体表面上。
静电喷涂可以提高喷涂效率,并使涂层均匀附着在物体表面上,从而减少浪费和污染。
4. 静电除尘静电力还被广泛应用于除尘领域。
静电除尘器利用静电力吸附空气中的灰尘颗粒。