高中物理选修3-1第一讲《电荷及电荷守恒定律》.
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高二物理(选修3-1)知识点梳理第一章静电场第1节电荷电荷守恒定律1、摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电实质:不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,从而在摩擦时导致电子的不均匀分配将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷2、电荷性质:带电体有吸引轻小物的性质同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电量,单位:库仑C最小的电荷量叫做元电荷,用e表示e=1.60×10-19C,即为电子的电量4、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号5、电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分6、静电感应与感应起电当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时,由于静电相互作用力而使其中的电荷发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。
以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。
7、验电器:用来检验物体是否带电的仪器,其原理是同种电荷相互排斥。
第2节 库仑定律1、点电荷:当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时,可以把抽象成一个带电的点,称为点电荷。
.两带电体的距离远大于带电体的尺寸,带电体就可视为点电荷.2、库仑定律⑴内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,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,作用力的方向沿着它们的连线.⑵表达式:221r Q Q kF = (其中k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫静电力常量)⑶适用条件:①.真空; ②点电荷.第3节 电场 电场强度和电场线1、电场⑴定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质.⑵基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.2、电场强度⑴定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度.⑵定义式:q F E =单位:N/C注:电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷及所放电荷的大小和电性无关,由电场本身决定.⑶矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度的方向.⑷真空中点电荷场强的计算式: 2r Q k E = (其中Q 叫做场源电荷). ⑸电场的叠加:空间同时存在几个电场时,空间某点的场强等于各电场在该点的场强的矢量和,电场强度的叠加遵循平行四边形定则.3、电场线1)定义:画在电场中有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向 2)电场线的特征⑴电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线,客观并不存在.⑵切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.⑶疏密程度表示该处电场强度的大小.⑷从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.⑸没有画出电场线的地方不一定没有电场⑹匀强电场的电场线平行且距离相等.⑺顺着电场线方向,电势越来越低.⑻电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.⑼电场线永不相交也不闭合.⑽电场线不是电荷运动的轨迹.3)几种常见电场的电场线分布:点电荷的电场线分布相互靠近的等量异种点电荷的电场点电荷与带电平板间的电场平行板电容器的电场第4节 电势能 电势与电势差一、电场力做功的特点1、在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与始末位置有关(与重力相似)。
第一章静电场第一节电荷及其守恒定律一电荷及原子结构1.两种电荷(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷.①正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷.②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷.(2)相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子绕原子核高速旋转.原子核正电荷的数量跟核外电子负电荷的数量相等,所以整个原子对外界较远位置表现为电中性.金属原子中离原子核较远的电子,往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种能自由活动的电子叫做自由电子,失去电子的原子便成了带正电的离子.3.物体带电物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷.当物体内的正电荷数量多于负电荷数量时,物体带正电,反之,带负电.正电荷数量与负电荷数量相等时,物体不带电.二起电的三种方式1.摩擦起电(1)摩擦起电的过程由于两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.如玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒容易失去电子而带正电;硬橡胶棒与毛皮摩擦时,硬橡胶棒容易得到电子而带负电.(2)摩擦起电的本质摩擦起电时,电荷并没有凭空产生,其本质是发生了电子的转移,所以两个相互摩擦的物体一定是同时带上性质不同的电荷,且电荷量相等.2.感应起电(1)静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷的现象.(2)感应起电:利用静电感应使导体带电的过程.(3)感应起电的操作步骤:①如图甲所示,使带电体C(如带正电)靠近相互接触的两导体A、B.②保持C不动,用绝缘工具分开A、B.③如图乙所示,移走C,则A带负电,B带正电.感应起电的判断方法(1)当一个带电体靠近导体时,产生静电感应现象,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷.(2)凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端物体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷.3.接触起电(1)定义:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使这个导体也带电,这种带电方式称为接触起电.(2)本质:接触起电的本质是电荷的转移.(3)接触起电过程中电子转移的规律①带正电荷的物体与带负电荷的物体接触,电子由带负电荷的物体转移到带正电荷的物体上.②带正电荷的物体与不带电的中性物体接触,电子由中性物体转移到带正电荷的物体上.③带负电荷的物体与不带电的中性物体接触,电子由带负电荷的物体转移到中性物体上.4.验电器的结构和工作原理(1)当带电的物体与验电器的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开.物体带电越多,电荷转移的越多,两金属箔片的斥力越大,张开的角度也越大.(2)当带电体靠近但不接触验电器的金属球时,金属箔片也可张开.因为带电体会使近端金属球上感应出异种电荷,而远端箔片上会感应出同种电荷(感应起电),在斥力作用下箔片张开.三电荷守恒定律1.内容电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.这个结论叫做电荷守恒定律.2.电荷守恒定律的另一种表述一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.3.对电荷守恒定律的理解(1)电荷守恒定律和能量守恒定律一样,也是自然界中最基本的守恒定律.(2)两种典型的摩擦起电现象:一是用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;二是用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电.玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的,而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象,符合电荷守恒定律,可以推断:与玻璃棒摩擦过的丝绸要带负电,与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电.(3)带等量异种电荷的两金属球相接触,发生电荷中和,两球都不再带电,这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零),电荷也是守恒的.(4)电荷守恒定律的广泛性:任何电现象都不违背电荷守恒定律,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律.如:由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正、负电子可同时湮没、转化为光子.在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮没,电荷的代数和不变.四元电荷1.电荷量:电荷的多少叫电荷量,简称电量.其国际单位为库仑,符号是C.2.元电荷:科学实验发现的最小电荷量,就是电子所带的电荷量,这个最小的电荷量叫元电荷,用e表示,这是电荷的最小单位.3.元电荷的数值:e=1.60×10-19 C.元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的.4.比荷:电子的电荷量e和电子的质量me之比叫电子的比荷.电子的比荷也是一个常用的物理量,电子的比荷为eme=1.60×10-190.91×10-30C/kg=1.76×1110C/kg.题型一、电荷间相互作用规律的理解和应用例1、绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜;在a旁有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 都不带电,如图所示,现使b 带电,则( ) A .b 将吸引a ,吸住后不放开B .b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开C .a 、b 之间不发生相互作用D .b 立即把a 排斥开变式一、(2014·枣庄一模)现有丝绸、玻璃、塑料薄膜三种材料,通过实验发现,当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时,两者相互吸引.据此排出三种材料的顺序,使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电,这个顺序是( ) A .丝绸、玻璃、塑料薄膜 B .塑料薄膜、玻璃、丝绸C .塑料薄膜、丝绸、玻璃D .丝绸、塑料薄膜、玻璃 题型二、感应起电问题例2、如图所示,A 、B 为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C 是带正电的小球,下列说法正确的是( ) A .把C 移近导体A 时,A 、B 上的金属箔片都张开B .把C 移近导体A ,先把A 、B 分开,然后移去C ,A 、B 上的金属箔片仍张开 C .先把C 移走,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片仍张开D .先把A 、B 分开,再把C 移走,然后重新让A 、B 接触,A 上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合变式训练 2-1如图所示是一个带正电的验电器,当一个金属球A 靠近验电器上的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则( ) A .金属球A 可能不带电 B .金属球A 一定带正电 C .金属球A 可能带负电 D .金属球A 一定带负电题型三、电荷守恒定律的理解及应用例3、两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量QA =6.4×910-C ,QB =-3.2×910- C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少?【方法总结】(1)金属导体内能自由移动的电荷是电子,所以两个金属导体接触起电的实质是电子的转移. (2)相同金属球相互接触时电荷量的分配规律将带电荷量Q1与带电荷量Q2的金属球接触后,小球的带电量分配规律如下:①若两球带同种电荷,则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半,即1Q ′=2Q ′=221QQ,电性与两球原来所带电荷的电性相同.②若两球带异种电荷,接触后先中和等量的异种电荷,剩余电荷量平均分配,电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同.变式训练3-1(2014·江苏模拟)A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是()A.带正电荷,电荷量大于QB.带正电荷,电荷量等于QC.带负电荷,电荷量大于QD.带负电荷,电荷量等于Q课后强化演练一、选择题1.对于一个已经带电的物体,下列说法中正确的是( )A.物体上一定有多余的电子B.物体上一定缺少电子C.物体的带电量一定是e=1.6×10-19 C的整数倍D.物体的带电量可以是任意的一个值2.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电量为( )A.-q B.qC.2q D.4q3.(2015·常德汇文中学期中)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个( )A.6.2×10-19 C B.16.4×10-19 CC.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C4.(2015·深圳中学期中)对物体带电现象的叙述,正确的是( )A.不带电的物体一定没有电荷B.带电物体一定具有多余的电子C.一根带电的导体棒放在潮湿的房间,过了一段时间后,发现导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒D.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程5.如图所示使物体A、B带电的实验为( )A.摩擦起电B.传导起电C.感应起电D.以上都不对6.用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和二、非选择题7.如图所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B是两个完全相同的枕形导体且不带电.试问:(1)如何使A、B都带等量正电?(2)如何使A、B都带等量负电?(3)如何使A带负电B带等量的正电?8.多少个电子的电荷量等于-32.0 μC?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-48.0 μC的净电荷.此人身上有多少个净剩余电子?他的质量增加了多少?(电子质量m e=9.1×10-31 kg,电子电荷量e=-1.6×10-19 C,1 μC=10-6 C).第2节 库仑定律一 库仑定律 1.点电荷(1)定义:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,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以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷.(2)对点电荷的理解①点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际上并不存在.②一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定. 2.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.电荷之间的这种作用力称为静电力,又叫做库仑力.(2)表达式:F =k q1q2r2式中k 叫做静电力常量,k =9.0×109 N ·m2/C2,表示两个电荷量均为1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时,相互作用力为9.0×109 N. (3)适用条件①真空中;②点电荷.3.应用库仑定律解题应注意的问题(1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两电荷的电荷量及间距有关,跟它们的周围是否有其他电荷等无关.(2)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律,即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力.不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大.(3)库仑力也称为静电力,它具有力的共性.它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性质,它是矢量,合成分解时遵循平行四边形定则,能与其他的力平衡,使物体发生形变,产生加速度.(4)可将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行.即用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入公式中从而算出力的大小;力的方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别.也可将Q1、Q2带符号运算,F 为“+”表示斥力,F 为“-”表示引力. 二、库仑力的综合应用 1.库仑力的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库仑力,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.库仑力的合成和分解仍满足力的平行四边形定则. 任一带电体都可以看成是由许多点电荷组成的,如果知道带电体上的电荷分布,根据库仑定律和力的合成法则,可以求出带电体间的静电力的大小和方向.2.三个自由点电荷的共线平衡问题若要使三个自由点电荷均处于平衡状态,三个电荷的电荷量大小、电性关系及相对位置关系有如下特点:(1)三自由点电荷电性必为“两同一异”.若三者均带同种电荷,无论怎么放,外侧点电荷都不可能平衡.(2)异种电荷必放中间.若异种电荷B 放外侧,它本身就不可能平衡.(3)放在内侧的异种电荷B 电荷量最小.因为若QB >QC ,则FBA >FCA ,A 不能平衡;若QB >QA ,则FBC >FAC ,C 不能平衡.可形象地概括为“三点共线、两同夹异,两大夹小,近小远大”.即三个电荷必须在同一直线上,且中间近的电荷量小,与旁边两个为异种电荷,两边电荷靠近中间近的电荷量较小,远的电荷量较大.题型一、库仑定律及其适用条件例1、如图所示,两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r ,带等量异种电荷,电荷量为Q ,关于两球之间的静电力,下列选项中正确的是( )A .等于k Q29r2B .大于k Q29r2C .小于k Q29r2D .等于k Q2r2变式训练1-1(2015·北京六十七中期中)真空中有两个静止的点电荷,若它们的电荷量保持不变,而把它们之间的距离变为原来的3倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的( )A .9倍B .3倍C .13D .19题型二、库仑定律与电荷守恒定律的结合例2、有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,A 带电荷量为7Q ,B 带电荷量为-Q ,C 不带电.将A 、B 固定起来,然后让C 球反复与A 、B 接触,最后移去C 球,试问A 、B 间的库仑力变为原来的多少?变式训练 2-1如图所示,半径相同的两个金属小球M 、N 带有电荷量相等的电荷(可视为点电荷),相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是 F.现让第三个半径相同的不带电的金属小球P 先后与M 、N 两球接触后移开,这时M 、N 两球之间的相互作用力为( )A .吸引力,18FB .吸引力,14FC .排斥力,38FD .排斥力,34F题型三、库仑定律与力的平衡的综合应用例3、(2014·河北区模拟)如图所示,A 、B 两个点电荷的电量分别为+Q 和+q ,放在光滑绝缘水平面上,A 、B 之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为0x .若弹簧发生的均是弹性形变,则( )A .保持Q 不变,将q 变为2q ,平衡时弹簧的伸长量等于20xB .保持q 不变,将Q 变为2Q ,平衡时弹簧的伸长量小于20xC .保持Q 不变,将q 变为-q ,平衡时弹簧的缩短量等于0xD .保持q 不变,将Q 变为-Q ,平衡时弹簧的缩短量小于0x变式训练 3-1如图所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥,静止时两球位于同一水平面,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知( )A .B 球带的电荷量较多 B .B 球质量较大C .B 球受的拉力较大D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′, 则仍有α′<β′题型四、与库仑力相关的学科内综合问题例4、(2014·闸北区二模)如图所示,A 、B 为用两个绝缘细线悬挂起来的带电绝缘小球,质量A m <B m .当在A 球左边如图位置放一个带电球C 时,两悬线都保持竖直方向(两悬线长度相同,三个球位于同一水平线上).若把C 球移走,A 、B 两球没有发生接触,则选项中(图中α>β)能正确表示A 、B 两球位置的图是( )变式训练 4-1一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体),内部有两个完全相同的弹性金属球A 、B ,带电量分别为9Q 和-Q ,从图中所示位置由静止开始释放,一切摩擦均不计.问:两球再次经过图中位置时,两球的加速度是释放时的多少倍?课后强化演练一、选择题1.(2014·北京模拟)真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F .如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的4倍,那么它们之间静电力的大小变为( )A .F16B .F4 C .4FD .16F2.(2015·南平市松溪一中期中)关于点电荷以下说法正确的是( )A.足够小的电荷就是点电荷B.一个电子,不论在任何情况下都可视为点电荷C.点电荷不是一种理想化的模型D.一个带电体能否看成点电荷,不是看尺寸的绝对值,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计3.两点电荷相距为d,相互作用力为F,保持两点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力的大小变为4F,则两电荷之间的距离应变为( )A.4d B.2dC.d/2 D.不能确定4.两个半径为0.3 m的金属球,球心相距1.0 m放置,当它们都带1.5×10-5 C的正电时,相互作用力为F1,当它们分别带+1.5×10-5 C和-1.5×10-5 C的电量时,相互作用力为F2,则( )A.F1=F2B.F1<F2C.F1>F2D.无法判断5.A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受静电力为( )A.-F/2 B.F/2C.-F D.F6.两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图所示,此时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是( )A.若m1>m2,则θ1>θ 2 B.若m1=m2,则θ1=θ2C.若m1<m2,则θ1>θ 2 D.若q1=q2,则θ1=θ2二、非选择题7.有两个带正电的小球,电荷量分别为Q和9Q,在真空中相距l.如果引入第三个小球,恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?8.(2015·成都模拟)如图所示,电荷量Q=2×10-7C的正点电荷A固定在空间中O点,将质量m=2×10-4 kg、电荷量q=1×10-7 C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5 m的某处由静止释放,B运动过程中速度最大位置在P.若静电力常量k=9×109N·m2/C2,重力加速度g=10 m/s2.求(1)B运动到距O点l=0.5 m处的加速度大小;(2)P、O间的距离L.第3节电场强度第1课时电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加一电场1.电场:电荷周围存在的一种特殊物质,它是物质存在的一种形式.电荷间的相互作用是通过它们的电场发生的.2.电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.3.电场力:电场对电荷的作用力.4.静电场:静止电荷周围产生的电场.二电场强度1.试探电荷与场源电荷(1)试探电荷:如图所示,带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的,称为试探电荷,或检验电荷.(2)场源电荷:被检验的电场是电荷Q所激发的,电荷Q称为场源电荷,或源电荷.2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度.(2)定义式:E=Fq.(3)单位:牛/库(N/C),伏/米(V/m).1 N/C=1 V/m.(4)方向:电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同. (5)物理意义:电场强度是描述电场力的性质的物理量,与试探电荷受到的静电力大小无关. (6)由E =Fq 变形为F =qE ,表明:如果已知电场中某点的电场强E ,便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小. 三 点电荷的电场、电场强度的叠加 1.点电荷的电场如图所示,场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ,则它们的库仑力F =k Qq r2=qk Qr2,所以电荷q 处的电场强度E =F q =k Qr2. (1)公式:E =kQr2.(2)方向:若Q 为正电荷,场强方向沿Q 和该点的连线背离Q ;若Q 为负电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向Q. 2.对点电荷场强公式的理解(1)E =kQr2的适用条件是:①真空中的点电荷;②真空中的均匀带电球体.(2)由E =kQr2知,真空中某点电场强度的大小由场源电荷电荷量的大小Q 与该点到场源电荷的距离r 共同决定,与其他量无关. 4.电场强度的叠加(1)叠加原理:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和. 例如:图中P 点的电场强度,等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和.(2)比较大的带电体的电场,可把带电体分成若干小块,每小块看成点电荷,用点电荷电场叠加的方法计算.(3)均匀带电球体(或球壳)外各点的电场强度:E =k Qr2,如图所示. 式中r 是球心到该点的距离(r ≫R),Q 为整个球体所带的电荷量. 题型一、对电场强度的理解和点电荷场强的计算例1、在真空中O 点放一个点电荷Q =+1.0×910- C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个试探电荷q =-1.0×1010-C ,如图所示.求:(1)q 在M 点受到的作用力; (2)M 点的电场强度;(3)拿走q 后M 点的电场强度; (4)M 、N 两点的电场强度哪点大?变式训练 1-1点电荷Q 产生的电场中有一A 点,现在在A 点放上一电荷量为q =+2×810- C 的试探电荷,它受到的静电力为7.2×510-N ,方向水平向左,则: (1)点电荷Q 在A 点产生的场强大小为E =________,方向________.(2)若在A 点换上另一电荷量为q ′=-4×810-C 的试探电荷,此时点电荷Q 在A 点产生的场强大小为E =________.该试探电荷受到的静电力大小为________,方向________. 题型二、电场强度的叠加问题例二、AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ,则该点电荷( ) A .应放在A 点,Q =2q B .应放在B 点,Q =-2q C .应放在C 点,Q =-q D .应放在D 点,Q =q变式训练 2-1如图所示,真空中带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,求: (1)两点电荷连线的中点O 处的场强;(2)在两点电荷连线的中垂线上距A 、B 两点都为r 的O ′点处的场强.题型三、对称法巧解电场强度例3、如图所示,一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有+Q 的电荷,球心O 上场强为零.现在球壳上M 处挖去半径为r(r ≪R)的一个小圆孔,则此时球心O 上的场强大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)变式训练 3-1(2014·漳州模拟)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的点电荷电场.如图所示,在23球面上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,球心为O ,CD 为23球面AB 的对称轴,在轴线上有M 、N 两点,且OM =ON =2R ,A1A ∥B1B ∥CD ,已知球面A1B1在M 点的场强大小为E ,静电力常量为k ,则N 点的场强大小为( )。
物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律2.两种电荷:正电荷和负电荷.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量等于e 或e 的整数倍。
3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。
这样的带电体就叫做点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。
(类似于质点)2、带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3、影响电荷间相互作用的因素: ①距离 ②电量 ③带电体的形状和大小二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上(吸引力向内,斥力向外)(静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2(库仑扭秤)) 注意:1.定律成立条件:真空、点电荷3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值使用的方法:库仑扭秤实验、控制变量法221q r q k F第一章 第3节 电场强度一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。
第一章 《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q 与质量m 之比,(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种 ①摩擦起电②接触起电 注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电——切割B ,或磁通量发生变化。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子 4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的. 二、库仑定律1. 内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,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。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2. 公式:221rQ Q kF = k =9.0×109N ·m 2/C 2 极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2时,有F 最大值。
3.适用条件:(1)真空中; (2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
1.1电荷及其守恒定律电荷公元前600年左右,希腊的哲学家泰勒斯记录,在用猫毛摩擦琥珀以后,琥珀会具有吸引像羽毛一类的轻小物体的性质,假若摩擦时间够久,甚至会有火花出现。
1600年,英国女王伊丽莎白一世的皇家医生威廉·吉尔伯特,以严谨的治学态度对于电磁现象做了许多细致的研究,发现琥珀不是唯一会由于摩擦而具有吸引轻小物体的物质,并首次引入了电荷的概念,认为摩擦过的琥珀带上了电荷。
由于他在电学的众多贡献,威廉·吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。
1729年史蒂芬·戈瑞发现了电传导,电荷可以从一个物体传导至另外一个物体。
只是不同物质的物体传导电荷的能力不同,其中,金属的能力最为优良。
从此,科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的,而认为电荷是一种独立存在的物质。
•电荷的分类:后来随着人们研究的深入,人们发现带上电荷的物体会存在相互排斥与相互吸引的作用。
根据这种相互作用的规律,物理学把电荷分为两种,并规定:用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为正电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为负电荷。
•电荷间的相互作用关系:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷量•电荷量:由于电荷可以从一个物体传导至另外一个物体,我们把物体所带电荷的多少叫做电荷量。
•单位:在国际制单位中它的单位是库仑,简称库,用C表示。
正电荷的电荷量为正,负电荷的电荷量为负。
•元电荷:20世纪初科学家发现,原子也有进一步的结构,它的中心是原子核,在原子核周围,有一定数目的电子在核外运动。
其中电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
科学实验最先发现单个电子所带电荷量的是最小的,随着近代物理学的发展,人们进一步发现单个质子,单个正电子所带的电荷量与单个电子所带电荷量相同,符号相反。
实验还指出所有带电体的电荷量都是这些最小电荷量的整数倍。
物理学中,一个质子所带的电荷,或一个电子所带的负电荷的量称为元电荷,或基本电荷。
高中物理学习讲义k nq r 2,三个金属小=nq2,球接触后,球1的带电量q =q +nq 22=+4,此时1、2间的作用力F′=k nq2·+4r2=k +28r 2,由题意知F′=F ,即n =+,解得n =6.故D 正确.G mL2,kQL2B.F引≠Gm2L2,≠kQL2≠G mL2,kQL2D.F引=Gm2L2,≠kQL2一侧电荷分布较密集,又L=3r,不满足的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能≠k QL2.kQL2.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然不满足,但因为其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作B.tan2α=Q2 Q1D.tan3α=Q2 Q1、F BP为库仑力,B.l-kq2 k0l2D.l-5kq2 2k0l2处且与AB在一条直线上-9 4Q应带负电,放在A的左边且和为研究对象,由平衡条件:k qQ Ax2=kQ A Q Br2①以C为研究对象,则k qQ Ax2=k+2②球带电荷量较大球带电荷量较小球带电荷量较大球带电荷量较小】一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好,管内部有两个完全一样的弹性金属小Q.两球从图中位置由静止释放,问两球再次经过图中位球的瞬时加速度为释放时的几倍?3kq2m系统为研究对象,为研究对象,画出其受力图如右图所示,后,要产生水平向右的加速度,故C.4/7倍D.无法确定答案C解析C与A、B反复接触后,最终结果是A、B原先所带的总和,最后在三个小球间均分,最后A、B两球的电荷量为7Q+-3=2Q.A、B原先有引力:F=kq1q2r2=k7Q·Qr2=7kQ2r2;A、B最后的斥力F′=k 2Q·2Qr2=4kQ2r2,所以F′=47F,A、B间的库仑力减小到原来的47.5.(多选)如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d2,可采用以下哪些方法()A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍答案BD解析对B球,根据共点力平衡可知,Fm B g=dL,而F=kQ A Q Bd2,可知d=3kQAQ B Lm B g,故选B、D.§同步练习§1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是()A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体就可以看做点电荷B.只有体积很小的带电体才能看做点电荷C.体积很大的带电体一定不能看做点电荷D.对于任何带电球体,总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷答案 A2.(多选)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正确的有()如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在b应(a、b两小球均可看成点电荷)()点点点点与+Q分别固定在A、BC点开始以某一初速度向右运动,不计试探电荷的重力.则之间的运动,下列说法中可能正确的是().一直做减速运动,且加速度逐渐变小.一直做加速运动,且加速度逐渐变小三球所受静电力大小一定相等,方向水平向左进行受力分析,如图所示,由平衡条件得FN=0②受力分析如图所示,由平衡条件得,由牛顿第三定律,墙所受A球压力大小,方向水平向左.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+,与水平面间的动摩擦因数均为则两物体将开始运动.当它们的加速度第一次为零时,或指向B)(2) kQ2μmg-r2的加速度第一次为零时,A、B间的距离为r′-r 2=kQ2μmg-r2如图所示,一光滑绝缘导轨,与水平方向成45°角,两个质量均为两个小球间距离为何值时,两球速度达到最大值?受力对称,对B受力分析,开始时Fcos 45°=mgsin 45°时,增大,两球做减速运动,当速度减为零后又沿斜面向上加速运动.k Qr2.Qkmg.Qkmg的两点为平衡位置各自沿导轨往返运动,即振动.(1)70kqL2403q球受到B球的库仑力向左,要使对A球,有k2-k L2=ma5.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为()A.F=k q1q2R2B.F>kq1q2R2C.F<k q1q2R2D.无法确定答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当q1、q2是同种电荷时,相互排斥,电荷分布于最远的两侧,电荷中心距离大于3R;当q1、q2是异种电荷时,相互吸引,电荷分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示.所以静电力可能小于k q1q2R2,也可能大于kq1q2R2,D正确.6.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6答案 A解析本题可运用排除法解答.分别取三个电荷为研究对象,由于三个电荷只在静电力作用下保持平衡,所以这三个电荷不可能是同种电荷,这样可立即排除B、D选项,故正确选项只可能在A、C中.若选q2为研究对象,由库仑定律知:kq2q1r2=kq2q3r2,因而得:q1=14q3,即q3=4q1.选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A.7.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q.在真空中相距0.4 m.如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态.求:(1)第三个小球带的是哪种电荷?(2)应放在什么地方?(3)电荷量是Q的多少倍?答案(1)带负电(2)放在+Q和+9Q两个小球连线之间,距离+Q 0.1 m处(3)9 16倍解析根据受力平衡分析,引入的第三个小球必须带负电,放在+Q和+9Q两个小球的连线之间.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:以第三个带电小球为研究对象:kQ·qx2=k9Q·q-x2解得x=0.1 m以+Q为研究对象:kQ·q2=k·9Q·Q2,得q=9Q168.如图所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知()A.B球带的电荷量较多B.B球质量较大C.B球受的拉力较大D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α′<β′答案 D解析两小球处于平衡状态,以小球A为研究对象受力分析如图所示,受三个力(m A g、F、F A)作用,以水平和竖直方向建立坐标系;利用平衡条件得F A·cos α=m A g,F A·sin α=F整理得:m A g=Ftan α,F A=Fsin α同理对B受力分析也可得:m B g=Ftan β,F B=Fsin β由于α<β,所以m A>m B,F A>F B,故B、C错.不管q A、q B如何,A、B所受的库仑力是作用力、反作用力关系,大小总相等.两球接触后,虽然电荷量发生了变化,库仑力发生了变化,但大小总相等,静止后仍有α′<β′(因为m A>m B),故A错,D对.9.如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应()将增大的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为3 cm时,丝线与竖直方向夹角为的大小为多少?所以q A =2×10-3-229.0×109×4×10-8C =5×10-9 C.小球B 受到的库仑力与小球A 受到的库仑力为作用力和反作用力,所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3 N .小球A 与小球B 相互吸引,小球B 带正电,故小球A 带负电.13.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B ,静止在图示位置,若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ,B 球的质量为m ,带电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A 、B 两球间的距离.答案3kQq mg解析 如图所示,小球B 受竖直向下的重力mg 、沿绝缘细线的拉力F T 、A 对它的库仑力F C . 由力的平衡条件, 可知F C =mg tan θ 根据库仑定律得 F C =k Qq r 2 解得r =kQqmg tan θ=3kQq mg14.如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ,三球质量均为m ,A 与B 、B 与C 相距均为L (L 比球半径r 大得多).若小球均带电,且q A =+10q ,q B =+q ,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F 作用于C 球,使三者一起向右匀加速运动.求:(1)F 的大小;(2)C 球的电性和电荷量.答案 (1)70kq 2L 2 (2)带负电,电荷量为403q解析 因A 、B 为同种电荷,A 球受到B 球的库仑力向左,要使A 向右匀加速运动,则A 球必须受到C 球施加的向右的库仑力.故C 球带负电.设加速度为a ,由牛顿第二定律有: 对A 、B 、C 三球组成的整体, 有F =3ma对A 球,有k ·10q ·q C L 2-k q ·10qL 2=ma 对B 球,有k 10q ·q L 2+k q ·q CL 2=ma解得:F =70kq 2L 2 q C =403q。
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(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,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
人教版高中物理(选修3-1) 重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。
)2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。
)3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
)二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。
)2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源(一)教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
§1.2 库仑定律一、教学要求1、知道点电荷,体会科学探究中的理想模型方法(①了解点电荷;②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件;③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。
)2、知道两个点电荷间的相互作用规律(①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程;②知道两个点电荷相互作用的规律(库仑定律及其适用条件);③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。