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高中物理人教版 (新课标)选修31 电荷及其守恒定律学案设计
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修31 电荷及其守恒定律学案设计，共4页。学案主要包含了学习目标，学习重点，自主学习，例题解析，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1. 知道各种起电的方法及实质
2. 掌握电荷守恒定律的内容
3. 知道点电荷的概念和静电力常数
4. 知道库仑定律，理解它的含义及其表达式
【学习重点】
电荷守恒定律
库仑定律
【自主学习】
电荷
1.两种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带 ，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 。
2 .两种电荷间的相互作用
同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
3.三种带电方式
(1)摩擦起电：正负电荷的分开和转移
(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体
(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分
电荷的分配：接触起电时，两个物体最终的电荷的分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷的分配，即两个完全相同的导体球相互接触后的情况。
①若为带电导体球和不带电导体球接触，则电荷平分
接触后再分开
Q
②若两个带电导体球为同种电荷，则总电荷平分
接触后再分开
2Q 6Q 4Q 4Q
③若两个带电导体球为异种电荷，则先中和再平分
接触后再分开
Q 3Q Q Q
问题：
1、电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?
2、物体显中性，是否是物体中没有电荷?
3、各种起电过程是否是创造了电荷?
二、电荷守恒定律
表述一：电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体 到另一个物体，或者从物体的一部分 到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持 。
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持不变。
元电荷
叫做电荷量．电量的单位是 ，简称 ，符号是 ．
电子所带的电荷量最小， 、 所带的电荷量与电子相同，人们把这个最小的电荷量叫做 。
电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的 。
四、库仑定律
影响电荷间相互作用力的因素有 、 。
真空中两个静止 之间的作用力跟它们的 的乘积成正比，跟它们间的 的二次方成反比，作用力的方向在它们的 。这就是库仑定律。
公式：
F：库仑力 Q1 Q2：点电荷的电量 r：点电荷间的距离
静电力常量： K＝9.0×109 N·m／C2
点电荷：带电体的 、 对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，所带电荷称为点电荷。点电荷是一种理想模型。
对库仑定律的应用说明：
（1）适用条件：真空中的两个点电荷
（2）用公式计算库仑力的大小时电量取绝对值，再用同种电荷相斥，异种电荷相吸确定作用力的方向。
（3）注意单位的统一。
【例题解析】
例一： 将一根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个小通草球（质量很小）时（ ）
A. 如果小球被吸引，小球必带负电
B. 如果小球被吸引，小球必带正电
C. 如果小球被排斥，小球必带负电
D. 如果小球被排斥，小球必带正电
例二：带电荷量分别为4q和－6q的两个相同的金属小球保持一定的距离（比小球的直径大得多），相互作用的静电力为F；若将它们接触后分开，并再放回原处，它们的相互作用力为 （ ）
A. 24F B. 25F C. F／24 D. 25F／24
例三：真空中有两个点电荷Q1和Q2，相距18cm，已知Q1是正电荷，其电荷量为
1.8×10-12C，它们之间的引力大小为F＝1.0×l0-12N，求Q2的电荷量及带电性质。
例四：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们各自所受的库仑力。
【随堂检测】
1. 关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ）
A. 元电荷就是电子
B. 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C. 元电荷就是质子
D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
2. 对点电荷的理解，你认为正确的是 （ ）
A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷
B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
C. 只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看作点电荷
D. 当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷
3. 两点电荷相距为d，相互作用力为F；保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力的大小变为4F，则两电荷之间的距离应变为（ ）
A. 4d B. 2d C. d／2 D. d／4
4. 如图所示，两个互相接触的导体A和B，靠近带正电的导体球C放置，三者均有绝缘支架，若先将C移走，再把A、B分开，则A 电，B 电，若先将A、B分开，再移走C，则A 电，B 电。
5. 真空中两个相同的金属小球，电荷量分别为+1.6×10-5C和+4.8×10-8C，相距r时相互作用力为0.3N，现将两球接触后再放在相距r的两点，则它们之间相互作用力为多大？
6. 如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2和q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）若q2为正电荷，则q1为 电荷，q3为 电荷。
（2）q1、q2、q3三者电荷量大小之比是 ： ：
1. 知道各种起电的方法及实质
2. 掌握电荷守恒定律的内容
3. 知道点电荷的概念和静电力常数
4. 知道库仑定律，理解它的含义及其表达式
【学习重点】
电荷守恒定律
库仑定律
【自主学习】
电荷
1.两种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带 ，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 。
2 .两种电荷间的相互作用
同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
3.三种带电方式
(1)摩擦起电：正负电荷的分开和转移
(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体
(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分
电荷的分配：接触起电时，两个物体最终的电荷的分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷的分配，即两个完全相同的导体球相互接触后的情况。
①若为带电导体球和不带电导体球接触，则电荷平分
接触后再分开
Q
②若两个带电导体球为同种电荷，则总电荷平分
接触后再分开
2Q 6Q 4Q 4Q
③若两个带电导体球为异种电荷，则先中和再平分
接触后再分开
Q 3Q Q Q
问题：
1、电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?
2、物体显中性，是否是物体中没有电荷?
3、各种起电过程是否是创造了电荷?
二、电荷守恒定律
表述一：电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体 到另一个物体，或者从物体的一部分 到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持 。
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持不变。
元电荷
叫做电荷量．电量的单位是 ，简称 ，符号是 ．
电子所带的电荷量最小， 、 所带的电荷量与电子相同，人们把这个最小的电荷量叫做 。
电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的 。
四、库仑定律
影响电荷间相互作用力的因素有 、 。
真空中两个静止 之间的作用力跟它们的 的乘积成正比，跟它们间的 的二次方成反比，作用力的方向在它们的 。这就是库仑定律。
公式：
F：库仑力 Q1 Q2：点电荷的电量 r：点电荷间的距离
静电力常量： K＝9.0×109 N·m／C2
点电荷：带电体的 、 对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，所带电荷称为点电荷。点电荷是一种理想模型。
对库仑定律的应用说明：
（1）适用条件：真空中的两个点电荷
（2）用公式计算库仑力的大小时电量取绝对值，再用同种电荷相斥，异种电荷相吸确定作用力的方向。
（3）注意单位的统一。
【例题解析】
例一： 将一根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个小通草球（质量很小）时（ ）
A. 如果小球被吸引，小球必带负电
B. 如果小球被吸引，小球必带正电
C. 如果小球被排斥，小球必带负电
D. 如果小球被排斥，小球必带正电
例二：带电荷量分别为4q和－6q的两个相同的金属小球保持一定的距离（比小球的直径大得多），相互作用的静电力为F；若将它们接触后分开，并再放回原处，它们的相互作用力为 （ ）
A. 24F B. 25F C. F／24 D. 25F／24
例三：真空中有两个点电荷Q1和Q2，相距18cm，已知Q1是正电荷，其电荷量为
1.8×10-12C，它们之间的引力大小为F＝1.0×l0-12N，求Q2的电荷量及带电性质。
例四：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们各自所受的库仑力。
【随堂检测】
1. 关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ）
A. 元电荷就是电子
B. 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C. 元电荷就是质子
D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
2. 对点电荷的理解，你认为正确的是 （ ）
A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷
B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
C. 只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看作点电荷
D. 当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷
3. 两点电荷相距为d，相互作用力为F；保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力的大小变为4F，则两电荷之间的距离应变为（ ）
A. 4d B. 2d C. d／2 D. d／4
4. 如图所示，两个互相接触的导体A和B，靠近带正电的导体球C放置，三者均有绝缘支架，若先将C移走，再把A、B分开，则A 电，B 电，若先将A、B分开，再移走C，则A 电，B 电。
5. 真空中两个相同的金属小球，电荷量分别为+1.6×10-5C和+4.8×10-8C，相距r时相互作用力为0.3N，现将两球接触后再放在相距r的两点，则它们之间相互作用力为多大？
6. 如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2和q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）若q2为正电荷，则q1为 电荷，q3为 电荷。
（2）q1、q2、q3三者电荷量大小之比是 ： ：
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