2018-2019学年高中物理 第1章 电荷的相互作用章末复习课学案 沪科版选修3-1

第1章 电荷的相互作用巩固层知识整合体系构建核心速填1电荷(1)三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电(2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷正电荷和负电荷同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引(3)元电荷：电荷的多少叫作电荷量，通常把e1.61019 C的电荷量叫作元电荷2电荷守恒定律电荷既不会创生，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3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(2)表达式：Fk.(3)适用条件：真空中静止的点电荷提升层能力强化电荷守恒定律和库仑定律1电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一，它也可以表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷量的代数和总是保持不变2库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷，电荷间的相互作用力称为静电力或库仑力，空间中有多个电荷时，某电荷受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和3电荷守恒定律与库仑定律相结合的命题方式在高考中时有出现，是高考热点之一(多选)两个半径相同的金属小球，带电荷量之比17，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()A.B.C. D.CD设两金属小球所带电荷量分别为q和7q，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4q，所以库仑力是原来的.当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为3q，所以库仑力是原来的.故C、D正确，A、B错误故选CD.解决本题的关键掌握库仑定律的公式Fk，注意两个金属小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷针对训练1(多选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为()【导学号：69682033】A52B54C56D59BD它们在相距一定距离时相互作用力为F1k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2kF1，则F1F2为54，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2kF1，则F1F2为59，故B、D正确，A、C错误2有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B间的相互作用力变为原来的多少？【解析】C与A、B反复接触，最后A、B、C三球电荷量均分，即qAqBqC2QA、B间的作用力Fk原来A、B间作用力Fk，所以.【答案】三电荷平衡模型1建模背景：力的平衡是历年来考试的重点和热点，三个电荷在它们之间库仑力作用下均处于平衡状态，称之为三电荷平衡模型三电荷平衡模型题型是典型的力电结合的综合题型2模型特点(1)三点共线：三个点电荷一定分布在一条直线上(2)两同夹异：两侧的点电荷电性相同，中间的点电荷的电性与两侧的相反(3)两大夹小：处于中间的点电荷的带电量较小(4)近小远大：三个点电荷中电荷量较小的两个点电荷距离较近如图11所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电Q，B带电9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？图11【解析】根据平衡条件判断，C应带负电，放在A的左边且和AB在一条直线上设C带电荷量为q，与A点相距为x，则以A为研究对象，根据库仑定律和平衡条件，得：kk，以C为研究对象，则kk，解得：xr0.2 m，qQ，故C应放在A的左边0.2 m处，带电荷量为Q.【答案】C应带负电，放在A的左边0.2 m处，带电荷量为Q.三个自由点电荷平衡的规律可概括为：三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大.针对训练3两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图12所示A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q24Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则()【导学号：69682034】图12AQ3为负电荷，且放于A左方BQ3为负电荷，且放于B右方CQ3为正电荷，且放于A与B之间DQ3为正电荷，且放于B右方A根据“两同夹异”和“两大夹小”的原则，Q3应为负电荷，且放于A的左方，故选A.4如图13所示，在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点)若它们恰能处于平衡状态，那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系，下面的情况可能的是()图13A9、4、36B4、9、36C3、2、8D3、2、6A对中间小球B，FABFCB，故由库仑定律知QA和QB、QC和QB必须为异种电荷，B、C错误以A球(C球也可以)为研究对象知FCAFBA，如图所示即kk.由于rACrABrBCrAB，因此可知QBQC，同理QBQA.再由相互间库仑力大小相等得：kkk.即有，又考虑到rACrABrBC，故三小球平衡时所带电荷量大小关系为：.将A、D选项电量绝对值代入上式可知选项A正确- 5 -