粤教版高中物理选修3-1全套PPT课件.ppt

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粤教版高中物理选修31全套PPT课件认识静静电1了解一些静电现象，并能解释这些现象的成因。

2知道三种起电方式，并能理解三种起电方式的物理实质。

3知道什么是元电荷，理解电荷守恒定律。

1人们经过大量的实验发现：

自然界中只存在_种电荷。

习惯上用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做_。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互_。

2物体所带的电荷一般是不同的，电荷的多少叫做_。

正电荷的电荷量用_来表示，负电荷的电荷量用_来表示。

等量的异种电荷完全抵消的现象叫做_。

3电荷守恒定律：

电荷既不会_，也不能_，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分。

在转移的过程中，电荷的_不变。

答案：

1两负电荷吸引2电荷量正数负数中和3创造消灭代数和考点一静电的产生1摩擦起电摩擦起电：

当两个不同的物体互相摩擦时，束缚能力弱的物体的部分电子往往会转移到另一个物体上，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，这就是摩擦起电。

玻璃棒和丝绸摩擦后，玻璃棒和丝绸分别带了电荷，这是因为（）A丝绸中的电子转移到玻璃棒上B丝绸中的质子转移到玻璃棒上C玻璃棒中的电子转移到丝绸上D玻璃棒中的原子转移到丝绸上解析：

丝绸和玻璃棒对电子的束缚、吸引能力不相同，摩擦过程中玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒带正电。

答案：

C练习练习1（双选）关于摩擦起电，下列说法正确的（）A用梳子和头发摩擦后能够吸引轻小物体，因为摩擦使梳子带电B摩擦后梳子带电后头发就不带电了C摩擦带电产生了电荷，使自然界中的电荷数增加了D摩擦带电的本质是电荷发生了转移解析：

摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体上，失去电子带正电，得到电子带负电，并没有创造电荷。

答案：

AD2感应起电感应起电：

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，远离的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应。

利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。

（双选）如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B（不接触）时，验电器的金属箔张角减小，则（）A金属球可能不带电B金属球可能带负电C金属球可能带正电D金属球一定带负电解析：

验电器的金属箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，同种电荷相排斥，张开角度的大小取决于两金箔带电量的多少。

如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使金箔张角减小，选项B正确，同时否定选项C。

如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B的端面出现正的感应电荷。

A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A正确，同时否定选项D。

答案：

AB3接触带电接触带电：

一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方法。

考点二元电荷与电荷守恒定律物质由中性的原子组成，原子由原子核和电子组成。

原子核中的质子和电子带有等量异种的电荷，质子的电荷量e1.601019C，实验指出，任何带电体的电荷量都是e的整数倍。

因此e被称为元电荷。

电荷守恒定律内容：

电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分。

在转移的过程中，电荷的代数和不变。

目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。

u夸克带电量为e，d夸克带电量为e，e为基元电荷。

下列论断可能正确的是（）A质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成。

练习练习2科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述不正确的是（）A把质子或电子叫元电荷B1.601019C的电量叫元电荷C电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷A外形完全相同的两个金属小球的电荷转移规律1若两个小球各带同种电荷q1、q2，两者接触后再分开，每个小球带电荷量为。

2若两个小球带异种电荷q1、q2，两者接触后再分开，每个小球带电荷量为。

半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开。

（1）若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为_。

（2）若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为_。

祝您探究静探究静电力力一、点电荷一、点电荷本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体,它是一个理想化的模型。

现有一个半径为20cm的带电圆盘,能否把它看做点电荷?

答案：

能否把带电圆盘看做点电荷,不能只看大小,要视具体情况而定。

例如,若考虑它与10m远处的一个电子的作用力时,完全可以把它看做点电荷;若电子距圆盘只有1mm时,这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面,而不能看做点电荷。

二、库仑定律二、库仑定律1.探究方法:

控制变量法

（1）探究电荷间的作用力的大小跟距离的关系电荷量不变时,电荷间的距离增大,作用力减小;距离减小时,作用力增大。

（2）探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系电荷间距离不变时,电荷量增大,作用力增大;电荷量减小,作用力减小。

2.库仑定律

（1）内容:

在真空中两个点电荷之间的作用力,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。

同种电荷相斥,异种电荷相吸（3）静电力常量k=9.0109Nm2/C2（4）点电荷之间的作用力称为静电力,又叫做库仑力有同学认为,公式中,当r0时,两者的库仑力F趋向无穷大,你认为可能吗?

为什么?

答案：

不可能因为库仑定律仅适用于真空中的点电荷,当两带电体无限靠近,即r0时,带电体不能看成点电荷,当然就不能应用库仑定律来计算。

应用库仑定律前切记其适用范围。

1.在中学物理中,库仑定律的表达式只适用于真空中的点电荷。

2.两个点电荷之间的静电力作用是相互的,它们遵循牛顿第三定律。

3.两个点电荷之间的相互作用力都独立地满足库仑定律的表达式,不因其他电荷的存在而受影响;任何一个电荷所受的静电力等于周围其他各个点电荷对它的作用力的合力。

4.两个带电球体间的库仑力应用库仑定律时,电荷的“正、负号”有无必要代入公式?

答案：

计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行.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、异种电荷相互吸引判断。

【例题】（2015安徽理综）由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带的电荷量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为,式中k为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为（）A.kgA2m3B.kgA2m3s4C.kgm2C2D.Nm2A-2答案：

B迁移应用1.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是球半径的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库的表达式正确的是（）迁移应用答案：

D解析：

由于a、b两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足lr的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故。

万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,两球壳虽然不满足lr,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看做质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故2.真空中有两个点电荷q1、q2,相距18cm,已知q1是正电荷,其电荷量为1.810-12C,它们之间的引力大小为F=1.010-12N,求q2的电荷量及带电性质。

答案：

2.010-12C,负电解析：

由于是真空中两个点电荷,符合运用库仑定律解题的条件根据库仑定律得:

因为电荷间表现为引力,可见q2是负电荷库仑力作用下的平衡问题遇到这类问题,一般的处理方法:

1.受力分析,分清受什么力;2.状态分析,平衡状态还是其他状态;3.根据规律列方程求解。

（2015浙江理综）（多选）如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0106C的正电荷。

两线夹角为120,两线上的拉力大小分别为F1和F2。

A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度g取10m/s2;静电力常量k=9.0109Nm2/C2,A、B球可视为点电荷）,则（）A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N1.在真空中有两个相距为r的点电荷A和B,所带电荷量分别为q1=-q和q2=4q,现要将第三个带电荷量为q3的点电荷C放入,要求放入C后三个电荷均处于平衡状态,对C的电荷量及电性有何要求?

答案：

A、B固定时,对C的电性和电荷量没有要求;A、B不固定时,q3=4q.C距离A的距离均为r。

解析：

（1）若A、B固定,要让C平衡,只要使C所受的A、B对它的静电力大小相等,方向相反即可。

C受力平衡,必须和A、B在同一直线上,因为A、B带异种电荷,所以C不可能在它们之间。

再根据库仑定律,静电力和距离的二次方成反比可推知C应该在A、B的连线上A的左侧（离小电荷量的电荷近一点的地方）,如图所示。

设C离A的距离是x,根据库仑定律和平衡条件列式将q1、q2的已知量代入得x=r,对C的电性和电荷量没有要求

（2）若A、B不固定,要同时使三个电荷受的静电力的合力都等于零,需要同时分析三个电荷的受力情况。

要使三个电荷都处于平衡状态,就对C的电性有要求。

C不能带负电。

若C带负电,则A、B都不能平衡;同时C也不能处于A、B的中间或B的外侧,只能在A的左侧如图所示.根据库仑定律和平衡条件,对C,2.（2014浙江理综）（多选）如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为。

一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。

小球A的质量为m、电荷量为q。

小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。

静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。

小球A静止在斜面上,则（）电场强强度度1知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。

2理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。

3能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。

4知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。

5知道什么是电场线，理解电场线可以形象地表示电场的方向和强弱。

6了解一个点电荷、两个等量点电荷、带电平行板间电场线的分布。

7认识匀强电场。

1电场：

电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质_发生的，电荷的周围都存在_。

2电场强度

（1）电场中某一点的电荷受到的_跟它的_的比值，叫做该点的电场强度，简称_。

用E表示。

定义式：

_。

本公式适用于_。

答案：

1电场电场2

（1）电场力F电荷量q场强E所有电场电场强度是_，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向_；跟负电荷在该点所受的电场力的方向方向_。

（2）真空中点电荷电场场强_。

本公式适用于_。

答案：