经典教案电荷守恒以及库仑定律

龙文教育学科辅导学案

教师: 学生: 年级: 日期:2013. 星期: 时段: 学情分析

课题库仑定律

学习目标与考点分析学习目标：

一、电荷守恒定律

二、库仑定律

考点分析：

学习重点

学习方法讲练说相结合

学习内容与过程

一、电荷守恒定律

1．两种电荷：自然界中存在两种电荷——正电荷与负电荷。

不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。

2．电荷间的相互作用

. 电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2．元电荷：电荷量为1.6×10-19C的电荷叫做元电荷。任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍。

3．点电荷：点电荷是一种理想模型。当带电体本身的几何尺寸比它们之间的距离小很多时，带电体本身的大小可忽略，可以用一个带有相等电荷量的点来代替，这样的带电体就可以看做点电荷。

4．电荷守恒定律：电荷既不能被创造也不能被消灭，这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，但总的电荷量保持不变。

a.两个带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。

b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新抵消平均分配，这种现象叫做电荷均分原理。

5．起电的三种方式

（1）摩擦起电：电荷从一个物体通过摩擦转移到另一个物体。

（2）感应起电：电荷经过静电感应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。

（3）接触起电：净电荷由带电体经过接触转移到原来不带电的物体，使之带电。

例题

1、正电荷是具有的电荷

2、负电荷是具有的电荷

电荷间的作用规律：

电荷：

原子结构及原子为什么表现为电中性？

1、摩擦起电：

原因：

本质：

2、感应起电：

原因：

本质：

3、接触带电

原因：

本质：

总结：带电的实质就是

例1、毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，橡胶棒带负电，这是因为（）

A．空气中的正电荷转移到毛皮上B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上

C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D．橡胶棒上的电子转移到了毛皮上

验电器：

结构如图

工作原理

电荷守恒定律

内容：电荷既不能，也不会，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；在转移的过程中，电荷量的保持不变。

思考：1、电中性物体中有无电荷存在？

2、所谓“电荷的中和”是不是正负电荷一起消失了？

3、对于“电荷量的总量保持不变”中的“电荷量的总量”你是怎么理解的

电荷守恒定律的另一种表述：。

例2、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有正电荷6.4×10－9C、负电荷

3.2×10－9C，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？

元电荷

1、电荷的多少叫，国际单位简称符号

正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为复制值

2、元电荷：，用表示

电子和质子带有等量的异种电荷，任何物体带电量都是元电荷的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。元电荷的电量e＝________C，

3、比荷：，电子的质量kg。

电子的比荷e e

m ＝_________c/kg 。 例3、关于元电荷的下列说法中正确的是（ ）

A ．元电荷实质上是指电子和质子本身

B ．所有带电体的电荷一定等于元电荷的整数倍

C ．元电荷的值通常取e ＝1.60×10－19C

D ．电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根实验测得的

二、库仑定律

1．电荷间相互作用力的方向：同性电荷相斥，异性电荷吸引。

2．库仑定律的内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的直线上。

3．公式：22

1r Q Q k F 。（式中k=9.0×109N ·m 2/c 2，叫静电力常量）

4．适用条件：真空中的点电荷。

5．两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力。

例题

、库仑定律

1.内容：

2.库仑定律表达式：

3.对库仑定律的理解：

(1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。

a ：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷．

b ：点电荷是一种理想化模型．

c ：把带电体处理为点电荷的条件：

d ：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向．

(2)K ：静电力恒量。重要的物理常数K =9.0×109Nm 2/C 2

，其大小是用实验方法确定

的。其单位是由公式中的F 、Q 、r 的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F ： 、Q ： 、r ： 。

(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进

行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。

（4）库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它与高一时学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。它具有力的

一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。

(5) 22

1r Q Q K F ,F 是Q1与Q2之间的相互作用力，F 是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，

是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解为Q11Q2，受的力也不等。

课内练习与训练

作业

一、电荷守恒定律

1、在我国北方天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电击。这是为什么？

2、在如右图所示的实验中，最终A 带上了－10－8C 的电荷。实验过程中，是电子由A 转移到B 还是B 转移到A ？

A 、

B 得到或失去的电子数各是多少？

3、A 为带正电的小球，B 为原来不带电的导体。把B 放在A 附近，A 、B 之间存在吸引力还是排斥力？

4、如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以（ ）

A ．甲图中两球一定带异种电荷

B ．乙图中两球一定带同种电荷

C ．甲图中两球至少有一个带电

D ．乙图中两球至少有一个带电

5、如图所示，用起电机使金属球A 带正电，靠近验电器B ，则（ ）

A ．验电器金箔张不开，因为球A 没有和

B 接触

B ．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电

C ．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电

D ．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电

6、一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明（ ）

A ．小球上原有的负电荷逐渐消失了

B ．在此现象中，电荷不守恒

C ．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电荷导走了

D ．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律

7、下列说法正确的是（ ）

A ．电子和质子都是元电荷

B ．一个带电体的带电荷量为元电荷的205.5倍

C ．元电荷是最小的电荷量单位

D ．元电荷没有正、负之分

8、关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是 ( )

A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷

B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体

C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷

D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷

9、如图所示,将带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是

( )

A.枕形导体中的正电荷向B 端移动,负电荷不移动

B.枕形导体中电子向A 端移动,正电荷不移动

C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动

D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动

二、库仑定律

1．库仑定律的适用范围是 [ ]

A ．真空中两个带电球体间的相互作用

B ．真空中任意带电体间的相互作用

C ．真空中两个点电荷间的相互作用

D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律

2．两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）

A. 4/7

B. 3/7

C. 9/7

D. 16/7

3．A 、B 两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A 、B 附近时，A 、B 之间的库仑力将 [ ]

A C B

A．可能变大 B．可能变小

C．一定不变 D．不能确定

4．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为 [ ]

A．3000F B．1200F

C．900F D．无法确定

5．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则 [ ]

A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷

C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近

6．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电，

7．库仑定律的数学表达式是______，式中的比例常量叫______，其数值为______，其单位是______．

8．两个点电荷甲和乙同处于真空中．

（1）甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．

（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；

（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；

（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍．

（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变．

9．将一定量的电荷Q，分成电量q、q＇的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为______．

10．如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8

库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时

小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电量q A＝______．

11．大小相同的金属小球，所带电量的值分别为Q1、Q2，且Q1=1/3Q2,把Q1,Q2放在相距较远的两点，它们间的作用力大小为F，若使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作用力的大小．

12.有两个完全相同的带电小球Ａ和Ｂ。分别带电10Ｑ和-Q, 球心间距为R，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属球C反复不断地和A、B轮流接触，最后移开C，A、B间的作用力变为原来的多少倍？

学生收获

你这次课一定有不少收获吧，请写下来：

教学反思

本次课后作业

学生对于本次课的评价：

○特别满意○满意○一般○差

学生签字：

教师评定：

1.学生上次作业评价：○非常好○好○一般○需要优化

2.学生本次上课情况评价：○非常好○好○一般○需要优化

教师签字：

学科组长签字：

龙文教育教务处