電荷守恒定律..ppt

1、1,1 電荷守恒定律 庫(kù)侖定律,第六章,電 場(chǎng),2,3,4,本章是歷屆高考關(guān)注和考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，涉及電場(chǎng)的性質(zhì)和電場(chǎng)對(duì)物質(zhì)（帶電體或?qū)w）的作用，特別是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，更是力、電綜合命題的核心內(nèi)容. 試題一般會(huì)以選擇題和計(jì)算題各一道組合形式出現(xiàn).,5,選擇題單獨(dú)命題考查基本概念、基本規(guī)律的綜合運(yùn)用。 計(jì)算題將電場(chǎng)與力學(xué)綜合起來(lái)考查。,6,對(duì)本章的復(fù)習(xí)備考主要從兩個(gè)方面入手： 一是電場(chǎng)的性質(zhì).即從電場(chǎng)的力和能兩個(gè) 角度去把握電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)，電勢(shì)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì) 二是電場(chǎng)對(duì)物質(zhì)的作用.電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，由此產(chǎn)生大量的有關(guān)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題；電場(chǎng)對(duì)放入其中的

2、導(dǎo)體的作用，產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.,7,思維方法： 主要從產(chǎn)生加速度和做功兩個(gè)方面來(lái)展開思路. 一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解，幾乎所有力學(xué)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都可能在電場(chǎng)問(wèn)題中得到體現(xiàn)。 二是功能關(guān)系。,8,一、電荷及其相互作用 二、物體的起電方式及其實(shí)質(zhì) 三、電荷守恒定律 四、庫(kù)侖定律,9,1元電荷、點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷. 元電荷不是一個(gè)電荷所有帶電體的電荷都是電荷量e的整數(shù)倍，電荷量e稱為元電荷 點(diǎn)電荷是一種理想的物理模型如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這樣的帶電體就可以看做點(diǎn)電荷,10,檢

3、驗(yàn)電荷也叫試探電荷試探電荷的電荷量是應(yīng)當(dāng)充分小，放入之后，不致影響原來(lái)要研究的電場(chǎng)體積也要充分小，便于用來(lái)研究電場(chǎng)中各點(diǎn)的情況這樣的電荷稱為試探電荷,11,2.物體帶電的本質(zhì)是什么？ （1）摩擦起電：兩個(gè)不同種的物體相互摩擦，其中一個(gè)物體失去電子而帶正電，另一個(gè)物體獲得電子而帶等量的負(fù)電. （2）接觸起電：用一個(gè)不帶電的物體去接觸另一個(gè)帶電的物體，帶電物體的凈電荷的一部分就會(huì)轉(zhuǎn)移到原來(lái)不帶電的物體上，使原來(lái)不帶電的物體帶電.接觸起電的本質(zhì)仍然是電子的轉(zhuǎn)移.,12,（ 3）感應(yīng)起電：把金屬導(dǎo)體放在外電場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子由于受靜電力作用而發(fā)生移動(dòng)，使導(dǎo)體兩端分別出現(xiàn)等量異種電荷. 3.電荷守恒

4、定律在哪些規(guī)律中體現(xiàn)出來(lái)? （1）起電和中和：不論是起電現(xiàn)象還是電荷中和現(xiàn)象，其過(guò)程是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷本身并沒(méi)有被創(chuàng)造或者消滅.,13,（2）帶電粒子的產(chǎn)生和湮滅：由一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，一對(duì)正負(fù)電子可以同時(shí)湮滅，轉(zhuǎn)化為光子.在這些情況下，帶電粒子總是成對(duì)產(chǎn)生或湮滅，兩個(gè)粒子帶電量是相等且正負(fù)相反，而光子又不帶電，所以電荷的代數(shù)和仍然不變.,14,（3）電路中節(jié)點(diǎn)電流關(guān)系：任何一個(gè)閉合電路中某一節(jié)點(diǎn)，流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和，總等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和. （4）在核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒：無(wú)論是衰變還是人工轉(zhuǎn)變，聚變還是裂變，所有核反應(yīng)過(guò)程前后的電荷數(shù)總是守恒的.,15,4.根

5、據(jù)庫(kù)侖定律公式 ，若兩個(gè)電荷之間的距離r0時(shí)，兩個(gè)電荷間的庫(kù)侖力F，這種說(shuō)法對(duì)嗎？庫(kù)侖力有何特點(diǎn)？ （1）庫(kù)侖定律適用于真空中點(diǎn)電荷的相互作用，點(diǎn)電荷在空氣中的相互作用也可以近似應(yīng)用.當(dāng)兩個(gè)帶電體的距離很小時(shí)，兩個(gè)帶電體已不能再看做點(diǎn)電荷，r0時(shí)，公式失效.,16,（2）對(duì)于兩個(gè)點(diǎn)電荷，r為兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離； 對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體，可視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷，r為兩球心之間的距離； 對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，當(dāng)距離較近時(shí)，應(yīng)考慮金屬表面電荷的重新分布.這時(shí)帶電體上的電荷由于靜電力的作用(或排斥或吸引)，不能看成集中在球心。,17,（3）庫(kù)侖力也稱為靜電力，它具有力的共性.兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互

6、作用的庫(kù)侖力遵守牛頓第三定律；它是矢量，合成與分解時(shí)遵從平行四邊形定則；它可以與其他力平衡，也可以使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度. （4）用庫(kù)侖定律求力的大小時(shí)，Q1、Q2應(yīng)取絕對(duì)值，力的方向則由同斥異吸進(jìn)行判斷.,18,1電荷守恒定律與庫(kù)侖定律的綜合運(yùn)用 兩個(gè)分別帶有電荷量Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為（ ） A B C D12F,C,19,兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體小球，所帶電量多少不同，相距一定的距離時(shí)，兩個(gè)導(dǎo)體球之間有相互作用的庫(kù)侖力.如果將兩個(gè)導(dǎo)體球相互接觸一下后，再放到原來(lái)的位

7、置，則兩球的作用力的變化情況是( ) A.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是引力，則相互接觸后的庫(kù)侖力仍是引力 B.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是引力，則相互接觸后的庫(kù)侖力是斥力,BC,20,C.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是斥力，則相互接觸后的庫(kù)侖力仍是斥力 D.如果相互接觸前兩球的庫(kù)侖力是斥力，則相互接觸后的庫(kù)侖力是引力,21,2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用 一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為+Q的電荷，另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上，由于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷所受力的合力為零，現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個(gè)小圓孔，則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受 力的大小為 (靜電力恒量k) 方向 .,由球心指向小孔中心

8、,22,如圖所示，半徑為r的硬橡膠圓環(huán)單位長(zhǎng)度帶正電荷q，圓心O處放置一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷.現(xiàn)截去頂部極小一段AB，AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)，靜電力恒量 為k，則剩余部分對(duì)-Q的 靜電力的大小為 .,23,3帶電體的平衡 豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的小球A，在Q的正上方的P點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一小球B，A、B兩小球因帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成角，如圖所示.由于漏電，使A、B兩小球的電荷量逐漸減少，懸線與豎直方向的夾角逐漸變小，則在電荷漏完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力的大小將( ) A.保持不變 B.先變小后變大 C.逐漸變小 D.逐漸變大,A,24,如圖，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電量分別為q1和q2,分別為30和45.則q2/q1為（ ） A