(全国版)2019版高考物理一轮复习第8章电场第28课时电场力的性质学案

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1、第28课时电场力的性质考点1库仑定律的理解及应用自主梳理e-、两种电荷和使物体带电的三种方法1.自然界中只有两种电荷即正电荷和负电荷。2.使物体带电的三种方法及其实质摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法,它们的实质都是电荷的转殘。而实现电荷转移的动力是同种电荷相互竝、异种电荷相互堕皇。3.验电器与静电计的结构与原理验电器玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出。如果把金屈箔换成指针,并用金屈做外壳,这样的验电器又叫静电计。注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的。不管是静电计的指针还是验电器的箔片,它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥的结果

2、。4.电荷分配规律两个完全相同的带电金属球相接触,如果带同种电荷,则总电荷量平均分配,如杲帯异种电荷,则先中和后平分。二、点电荷及库仑定律1•点电荷(1)是一种理想化的物理模型。(2)当带电体本身的因大小和形状对研究的问题彫响很小时,可以将带电体视为点电荷。2.库仑定律(1)内容:廿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忆疋比,与它们的距离的二次方成西反比,作用力的方向在它们的连线上。(2)公式:Q詔罟,其中比例系数&叫做静电力常量,EOXIOS*(3)适用条件:①苗真空中;②西点电荷。3.电荷量、元电荷、点电荷和检验电荷的区别电荷量是物体带电荷的多少,电荷量只能

3、是□元电荷的整数倍;元电荷是电荷量为1.6X10~,9C的电荷,不是电子也不是质子,而是最小的电荷量,电子和质子带最小的电荷量;点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”,是一种理想化物体模型,对其带电荷量无限制;检验电荷是用来研究电场的电荷,要求放入电场后对原来的电场不产生影响,故应为带电荷量足够小的点电荷。三、电荷及电荷守恒定律电荷既不会创生,也不会因消灭,它只能从一个物体因转移到另一个物体,或者从物体的一部分哲转移到另一部分;在转移过程中,哲电荷的总量保持不变。典题不例。[例1]如图所示,三个点电荷G、4、G固定在一直线上,戲与G的距离为g:与戲的距离的2倍,每个电荷所受静电力的

4、合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比G:Qi:@为(7i7273A.9:4:9B.4:9:4C.9:4:36D.9:36:4解析要三个电荷所受合力均为零,G、G必为同种电荷,且G•与G、G电性相反。设G、型之间的距离为乙@、G之间的距离为2厶因为每个电荷所受静电力的合力均为零对G列平衡方程得:对戲列平衡方程得:普=備由以上解得:G:金:@=9:4:36,所以C正确。答案C方I法画吾(1)三个自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时,满足的规律是:①“三点共线”一一三个点电荷分布在同一直线上;②“两同夹异”一一正负电荷相互间隔;③“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;④

5、“近小远大”一一中间电荷靠近电荷量较小的电荷。(2)库仑力参与下的共点力平衡问题:分析方法与力学问题相同,只是多了一个库仑力而已,可以用正交分解法,也可以用矢量三角形法。(3)有库仑力参与的动力学问题与牛顿运动定律中的动力学问题本质上是相同的(如两个点电荷间的库仑力满足牛顿第三定律),值得注意的两点是:①列方程时,注意库仑力的方向;②若库仑力总与速度方向垂直,库仑力不做功。即时训练©1.(多选”、〃两带电小球,质量分别为加、皿,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时/、〃两球处于相同高度。若〃对M及〃对〃的库仑力分别为另、Fb,则下列判断正确的是()A.FKF*B.细线化对A的拉力石=如

6、gC.细线力的拉力刀=(為+伽)gD.同时烧断MC、加细线后,/、〃在竖直方向的加速度相同答案CD解析对小球月受力分析如图:因两球间的库仑力是作用力与反作用力,故一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故A错误;根据平衡条件有:伽g=7kos30°,因此乃=咀昭,故B错误;由整体法可知,细线的拉力等于两球的重力,即细线%的拉力??=(/%+伽)g,故C正确;同时烧断化、BC细线后,A.〃在竖直方向只受重力作用,所以加速度均为g相同,故D正确。1.如图所示,两个质量均为/〃的完全相同的金属球壳日与h其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离厶为球半径的3倍。若使它们

7、带上等量异种电荷,使英电荷量的绝对值均为Q,那么臼、〃两球之间的万有引力尸引、库仑力F库分别为()D.F弓=FE译l)・mD.F弓=答案D解析万有引力定律的使用条件是质点和质量均匀分布的球,由于金属球壳白和b质量2分布均匀,所以万有引力定律可以直接应用,所以它们之间的万有引力为几=殆,由于两球心I'可的距离力为球半径的3倍,它们之间的距离并不是很大,且两球壳因电荷间的相互作用使电荷分布不均匀,所以此时的电荷不能看成是点电荷,rti于它们带的

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