(新教材)2020春鲁科版(2019)物理必修第三册课件：第1章 第1节 静电的产生及其微观解释
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新教材鲁科版物理必修第三册课件：第1章 第3节 电场与电场强
对电场线的理解 (1)按照电场线画法的规定，电场强度大处电场线密，电场强度 小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小。 (2)根据电场线的定义，电场线上每点的切线方向就是该点电场 强度的方向。 (3)正电荷所受静电力的方向与电场线的切线方向相同，负电荷 所受静电力的方向与电场线的切线方向相反。 (4)点电荷形成的电场中不存在电场强度相同的点。
(3)某点场强大小与有无试探电荷无关，故将 B 处电荷拿走，B
点场强大小仍为 200 N/C。
[答案] (1)200 N/C 方向与 F1 方向相反 (2)8.0×10－5 N 200 N/C (3)200 N/C
对电场强度的理解 (1)公式 E＝Fq中 q 是试探电荷，电场强度由场源电荷决定，与试 探电荷无关。 (2)确定电场强度的方向一定要清楚试探电荷是正电荷还是负电 荷，以此来确定电场强度与力的方向相同还是相反。
2．电场线的应用 (1)比较电场强度大小：电场强度大处电场线密，电场强度小处 电场线疏，故根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小。 (2)确定电场强度方向：电场线上每点的切线方向就是该点电场 强度的方向。
3．等量异种点电荷与等量同种点电荷形成的电场场强分布特点
的比较
比较项目
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
NO.3 当堂达标·夯基础
1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是( ) A．由 E＝Fq可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比 B．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 C．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所 以某一点场强方向与放入试探电荷的正、负有关 D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零
等大、同向
等大、反向
鲁科版(2019)高中物理必修第三册1.1静电的产生及其微观解释-学案
静电的产生及其微观解释【学习重难点】1．运用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。
2．通过实验，观察并分析静电现象。
【学习过程】知识点一静电的产生[观图助学]俯视逆时针转动俯视顺时针转动观察上图现象你可以得出什么结论？观察上图现象，思考电荷是如何移动的？1．电荷（1）电荷量：电荷的多少。
在国际单位制中，电荷量的单位为库仑，简称库，符号为C。
（2）电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2．摩擦起电：当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时，一个物体中某些原子的电子挣脱了原子核的束缚，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等量的正电。
3．接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生转移，使导体也带电。
4．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，导体中的自由电子便会靠近或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，受附近带电体影响而使导体上的电荷重新分布的现象称为静电感应。
利用静电感应使金属导体带电的方式称为感应起电。
[思考判断]（1）摩擦起电是创造电荷的过程。
（×）（2）接触起电是电荷转移的过程。
（√）（3）玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电。
（×）知识点二产生静电的微观解释[观图助学]丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去了电子，带正电；丝绸得到了电子，带负电；从整体上看，两物体摩擦过程中电荷守恒吗？1．电荷守恒定律表述：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。
在转移过程中，电荷的总量不变。
2．摩擦起电的实质：两个不同物质组成的物体相互摩擦，由于摩擦力做功，一个物体中的电子获得能量，挣脱原子核的束缚转移到另一个物体上。
根据电荷守恒定律，一个物体失去电子带正电，另一个物体得到电子带负电。
3．感应起电的实质是在附近带电体所带电荷的作用下，导体中的自由电荷从导体的一部分转移到了另一部分。
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第1节
先移走 C，再把 A、B 分开，A、B 上的感应电荷会马上 在其相互之间的引力作用下中和，不再带电，所以箔片都不 会张开， C 错． 先把 A、B 分开，再移走 C，A、B 仍然带电，但重新让 A、 B 接触后， A、 B 上的感应电荷完全中和，箔片都不会张 开， D 错．
【答案】 AB
1.(2012· 福州一中高二检测)将带电棒移近两个不带电的 导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图 1－1 －3 所示．下列几种方法中能使两球都带电的是( )
如图 1－1－2 所示，A、B 为相互接触的用绝缘 支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有 金属箔片，C 是带正电的小球，下列说法正确的是( )
图 1－1－2
A．把 C 移近导体 A 时，A、B 上的金属箔片都张开 B．把 C 移近导体 A，先把 A、B 分开，然后移去 C，A、 B 上的金属箔片仍张开 C．先把 C 移走，再把 A、B 分开，A、B 上的金属箔片 仍张开 D．先把 A、B 分开，再把 C 移走，然后重新让 A、B 接 触，A 上的金属箔片张开，而 B 上的金属箔片闭合
4．接触带电现象中电荷量的分配 (1)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有 关．完全相同的金属球接触时，电荷量平均分配；形状、大 小不同的导体接触时电荷量不能平均分配．无论哪种情况， 接触前后电荷总量不变． (2)完全相同的带电金属球接触时电荷量的分配情况：若 两个完全相同的金属小球的带电量分别为 Q1、Q2，则它们接 Q1＋ Q2 触后再分开都带有 的电量， 式中电量 Q1、Q2 均包含他 2 们的正负号．
2．思考判断 (1)飞机轮子上有搭地线是静电的应用．(× ) (2)静电植绒是静电的应用． (√) 3．探究交流 静电应用的原理是什么？
新教材鲁科版高中物理必修第三册全册精品教学课件(共1144页)
引 B.排斥)
3.电荷量:电荷的_多__少__叫电荷量,常用Q或q表示,其国
际单位是_库__仑__,符号为_C_。
二、起电方式 判断下列情形中,使物体带电的方式:
甲:_摩__擦__起__电__; 乙:_接__触__起__电__; 丙:_感__应__起__电__。
三、电荷守恒定律的两种表述方式
1.电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一
【规律方法】完全相同的导体球接触带电时电量分配
规律
(1)用带电量为Q的金属球与不带电的相同金属球接触,
每个小球带电量均为 Q ,且所带电荷的性质相同。
2
(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的相同金属球 接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电 量的一半;若两球带异种电荷,则先中和相同量的异种 电荷,然后平分剩余电荷。
带电体接 触验电器 时,带电 体与验电 器之间有 电子转移, 使验电器 带电
当带电体靠近验 电器时,由于电荷 间的相互作用,使 验电器两端带上 等量异种电荷,靠 近带电体一端带 上与带电体电性 相反的电荷,远离 带电体一端带上 同种电荷
方式 内容
实质
摩擦起电 电子得失
接触起电
感应起电
电荷间相互吸引 电子转移 或排斥引起电子
感应起电
导体靠近带电体 时 带电体靠近验电 器
方式 内容
现象
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮和橡胶棒 带上等量异种
电荷
验电器带上与 带电体相同电
性的电荷
验电器两端出现 等量异种电荷, 且电性与带电体 “近异远同”
方式 内容
原因
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮的原子核束缚 电子的能力比橡胶 棒弱,在摩擦过程中, 由于摩擦力做功,使 毛皮上的一些电子 转移到橡胶棒上,橡 胶棒得到电子带负 电,毛皮失去电子带 正电
3.电荷量:电荷的_多__少__叫电荷量,常用Q或q表示,其国
际单位是_库__仑__,符号为_C_。
二、起电方式 判断下列情形中,使物体带电的方式:
甲:_摩__擦__起__电__; 乙:_接__触__起__电__; 丙:_感__应__起__电__。
三、电荷守恒定律的两种表述方式
1.电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一
【规律方法】完全相同的导体球接触带电时电量分配
规律
(1)用带电量为Q的金属球与不带电的相同金属球接触,
每个小球带电量均为 Q ,且所带电荷的性质相同。
2
(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的相同金属球 接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电 量的一半;若两球带异种电荷,则先中和相同量的异种 电荷,然后平分剩余电荷。
带电体接 触验电器 时,带电 体与验电 器之间有 电子转移, 使验电器 带电
当带电体靠近验 电器时,由于电荷 间的相互作用,使 验电器两端带上 等量异种电荷,靠 近带电体一端带 上与带电体电性 相反的电荷,远离 带电体一端带上 同种电荷
方式 内容
实质
摩擦起电 电子得失
接触起电
感应起电
电荷间相互吸引 电子转移 或排斥引起电子
感应起电
导体靠近带电体 时 带电体靠近验电 器
方式 内容
现象
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮和橡胶棒 带上等量异种
电荷
验电器带上与 带电体相同电
性的电荷
验电器两端出现 等量异种电荷, 且电性与带电体 “近异远同”
方式 内容
原因
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮的原子核束缚 电子的能力比橡胶 棒弱,在摩擦过程中, 由于摩擦力做功,使 毛皮上的一些电子 转移到橡胶棒上,橡 胶棒得到电子带负 电,毛皮失去电子带 正电
高二上学期物理鲁科版(2019)必修第三册1.1静电的产生及其微观解释课件
知识深化
1.摩擦起电 原子核是相对固定的,内部的质子更不能脱离原子核而移动,而离原子核较远 的核外电子容易受到外界的作用而脱离原子,不同物质的原子核束缚电子的 能力不同,摩擦时电子从一个物体上转移到另一个物体上,得到电子的物体带 负电,失去电子的物体带正电,这样两个相互摩擦的物体带上了等量异种电 荷。
个=1.7×
1010个,D对。
名师点拨 1.无论是起电现象还是电荷中和现象,其过程只是电荷的转移,电荷本身不能 被创生或消灭。 2.在任何物理过程中,各个物体的电荷量可以改变,但所有物体电荷量的代数 和是守恒的。
针对训练2 (多选)原来甲、乙、丙三种物体都不带电,今使甲、乙两物体相 互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带有正电荷1.6×10-15 C。 则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法正确的是 ( AD ) A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 C B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
同一物体分别与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷的性质取决于两种物 质的原子核束缚电子的能力的大小,故同一物体与不同种类的物体摩擦时,可 能带上不同种类的电荷。
2.感应起电 当一个带电体靠近不带电的导体时,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种电荷,远离带 电体的一端带同种电荷。 3.接触起电 不带电的导体与带电体接触,由于电荷间的相互作用,电子在不带电的导体与 带电体之间发生转移,分开后导体带电。
名师点拨 分析静电感应的两点提醒 1.当一个带电体靠近不带电的导体时,导体两端出现等量异种电荷,且电性与 原带电体“近异远同”。 2.用手触摸相当于接地,此时导体和大地应看作一个整体,由于同种电荷相互 排斥,所以电荷会通过手在导体和大地之间转移,导体两端不是具有等量异种 电荷,而是有多余的正电荷或负电荷。
新教材鲁科版高中物理必修第三册第一章静电力与电场场强课时练习题含答案解析
第一章静电力与电场场强练习题1、静电的产生及其微观解释 (1)2、库仑定律 (7)3、电场与电场强度 (13)4、点电荷的电场匀强电场静电的利用与防护 (20)1、静电的产生及其微观解释◎题组一三种起电方式1．如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，关于这种现象产生的原因，下列说法正确的是( )A．人身体上产生电流B．接触带电造成的C．摩擦起电造成的D．感应起电造成的C[脱毛衣时由于摩擦起电，衣服间产生异种电荷，当电荷积累到一定程度时，会产生电火花，并伴有“噼啪”声，选项C正确，A、B、D错误。
] 2．绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的旁边有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则( )A．b将吸引a，吸住后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开B[b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷。
虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为吸引力。
当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有排斥力作用，因而又把a排斥开，所以B项正确。
]3．如图所示，把一个带正电的金属球靠近绝缘支架上的不带电的接地导体，最终该接地导体( )A．左端带负电荷，右端带正电荷B．左端不带电荷，右端带正电荷C．左端带负电荷，右端不带电荷D．若将带正电的金属球先移走，再去掉接地线，原来不带电的导体带负电C[根据静电感应的规律，导体与大地连成一个整体，离金属球近的导体左端将感应出负电荷，离金属球远的一端是大地，而不是导体的右端，所以导体右端不带电荷，故A、B均错误，C正确；若将带正电的金属球先移走，则导体左端的负电荷立即与大地的正电荷中和，去掉接地线后，导体不带电，故D错误。
] 4．(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，右手按在金属球上，并远离周围其他物体。
电流课件(共24张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三
第1节 电 流
第三章 恒定电流
1800 年，一个具有伟大意义的事件发生 了：伏特（A. Volta，1745—1827） 发 明了电池，并用它得到持续稳定的电流。 这开创了人类认识和实际利用电能的新 纪元，今天的电力技术就是在此基础上 发展起来的。 电流是怎样形成的？它有什么特点？会 受到哪些因素的影响？
(1)在物理学中，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 (2)在电源外部的电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。 (3)在电源内部的电路中，电流的方向是从电源负极流向正极。
电流的大小和单位
(1)定义：流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比称为电流。 q
(2)定义式：I＝ t ，比值定义。 (3)单位：国际单位：安培，符号为A；常用单位：mA、μA；换算 关系为1 A＝103 mA＝106 μA。 (4)直流电：方向不随时间变化的电流称为直流电。 恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
导体AD内的自由电荷总数N＝nlS
总电荷量Q＝Nq＝nlSq
此导体中的电流I=
Q t
=
nlSq l
=nqSv
v
电流的微观表达式
1. I＝qt 是电流的定义式，I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关。 2.I＝nqvS是电流的微观表达式，从微观上看，电流取决于导体中单位 体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的平 均速率v，还与导体的横截面积S有关。
√B.导体中电流大小为4 A √C.形成的电流方向向左
D.形成的电流方向向右
3.(多选)(2023·福建南平市高级中学期中)如图所示，电解池内有一价的电解液， t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则 以下说法正确的是
第三章 恒定电流
1800 年，一个具有伟大意义的事件发生 了：伏特（A. Volta，1745—1827） 发 明了电池，并用它得到持续稳定的电流。 这开创了人类认识和实际利用电能的新 纪元，今天的电力技术就是在此基础上 发展起来的。 电流是怎样形成的？它有什么特点？会 受到哪些因素的影响？
(1)在物理学中，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 (2)在电源外部的电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。 (3)在电源内部的电路中，电流的方向是从电源负极流向正极。
电流的大小和单位
(1)定义：流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比称为电流。 q
(2)定义式：I＝ t ，比值定义。 (3)单位：国际单位：安培，符号为A；常用单位：mA、μA；换算 关系为1 A＝103 mA＝106 μA。 (4)直流电：方向不随时间变化的电流称为直流电。 恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
导体AD内的自由电荷总数N＝nlS
总电荷量Q＝Nq＝nlSq
此导体中的电流I=
Q t
=
nlSq l
=nqSv
v
电流的微观表达式
1. I＝qt 是电流的定义式，I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关。 2.I＝nqvS是电流的微观表达式，从微观上看，电流取决于导体中单位 体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的平 均速率v，还与导体的横截面积S有关。
√B.导体中电流大小为4 A √C.形成的电流方向向左
D.形成的电流方向向右
3.(多选)(2023·福建南平市高级中学期中)如图所示，电解池内有一价的电解液， t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则 以下说法正确的是
1.6 章末专项 —【新教材】鲁科版(2019)高中物理必修第三册课件(共25张PPT)
EF q
F
k q1q2 r2
静力学：平衡 动力学
静力学、动力学
2. 用细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向 右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处于静止状态。 (sin37°=0.6 , cos37°=0.8 ,g=10m/s2) （1）判断小球的带电性质 （2）求小球的带电量和求细线的拉力
第一章 静电场
章末专项习题课
静电场 思维导图
EF q
F
k q1q2 r2
01 库仑定律
F
k q1q2 r2
EF q
典型题型
接触起电 分配律
三电荷平衡
接触起电分配律
1. 两个相同的金属小球，带电量绝对值之比为1∶5，当它们相距r时
的相互作用力为F1．若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作
用力变为F2，则F1：F2可能为（ ）
O
P
解析
（1）小球受力如图，电场力方向与电场同向，故带正电
2）小球受力平衡 在水平方向：qE=mgtan37° q =3×10 -6 C 由受力图根据三角函数关系可知F= mg/ cos37° F=0.05N
解题关建点：受力分析 场强定义式 牛顿第二定律
解题思路：对小球受力分析,根据共点力平衡得出电场力的方向和 大小,以及细线拉力的大小,从而根据 电场强度的定义式求出小球 的电荷量.再根据力的合成求剪断细线后的合外力，再由牛顿第二 定律解出加速度。
A．A，B两点场强大小方向都相同
B．A，BLeabharlann 点的场强方向相同，大小不同。C．C，D两点的场强大小方向都相同。
D．C，D两点的场强方向相同，大小不同。
鲁科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电力与电场强度 第5节 静电的利用与防护
针对训练
一金属球,原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆 MN,如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点 的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比( ) A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec
答案 C 解析 处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零,故a、b、c三点的电场 强度都为零。静电平衡的导体内部电场强度为零是感应电荷产生的电场 与外电场叠加的结果,所以感应电荷在球内某点产生的电场的电场强度与 MN在这一点形成的电场的电场强度等大反向,比较a、b、c三点感应电场 的电场强度,实质上是比较MN的电场在这三点的电场强度,由于c点离MN 最近,故MN的电场在c点的电场强度最大,感应电荷电场在c点的电场强度 也最大,故C正确。
异种电荷 ,这些感应电荷更多分布在高大建筑物、大树等突出的物体 上。当电荷积累到一定程度时,这些物体与云层间形成很强的 电场 ,使 空气电离,在云层与地面之间发生强烈的火花放电。 2.防止静电危害的方法之一,是尽快把静电 导入地下 。
3.避雷针
(1)人们通常在高大建筑物上安装尖端
导体——避雷针(接闪杆),并用符合规
规律方法 求解感应电荷的电场强度的方法——转化为外电场的电场 强度 导体处于静电平衡时,内部电场强度处处为零,即感应电荷的电场与外电场 的电场强度的矢量和为零。即在导体内任一点,感应电荷的电场强度与外 电场的电场强度大小相等、方向相反。据此,只要求出外电场的电场强度, 也就求出了感应电荷的电场强度。
[应用体验] 典例1 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场中, 枕形导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是( ) A.枕形导体内部A点的电场强度大于B点的电场强度 B.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA=EB C.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA<EB D.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向枕形导体移动
2.1 静电力做功与电势能—鲁科版(2019)高中物理必修第三册课件(共19张PPT)
410-4 J
例题
例2解析：
由A到B，电场力和重力做正功，物体动能发生改变，即
mgh WE
1 2
mvB2
0
故电场力做功
WE
1 2
mgh
02
电势能
电势能
1 定义 电荷在电场中具有的能量
2 物理意义
类比重力势能和电势能？
h EPA=2mgh A
h EPA=0 A
h EPA=-mgh A
h
h
h
W -EP EP1 EP2
WBC EPB EPC 0
故 vC 5.5mgh
Thanks.
感谢观看！
3 功是能量转化的量度
电荷在电场中某点的电势能 = 电荷从这一点移动到零势能点静 电力所做的功
l
WAB -EP EPA EPB
电势能的相对性
1. 描述电势能时，应首先设定零势能点 2. 选择不同的零势能点，电荷在电场中的电势能的值是不同的 3. 但是，电势能之差不会因零电势能点的选择不同而发生变化
设无穷远处电势为零 EP 0
l
WAB -EP EPA EPB
则A点电势与无穷远电势只差为
电荷在电场中某点的电势能 = 电荷从这 一点移动到零势能点静电力所做的功
EPA EP EP WA 故 EPA WA
电势能
1 定义：电荷在电场中具有的能量
E W 2 物理意义
PA
A
电势能具有相对性，一般认为无穷远处电势能为零
例题
(2)设A点为零势能点，求B点电势能？ (3)已知B、C电势能相等，BC=4h，求到C点的速度大小？
解析：
（2）由（1）可知，A到B电场力做功
WAB
鲁科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电力与电场强度 第2节 库仑定律
(1)点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体。(
)
解析 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状
和大小对所研究问题的影响是否可以忽略不计。
答案 ×
(2)点电荷是理想模型,真正的点电荷是不存在的。(
答案 √
)
(3)若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力。
论放在直线上哪个位置,均受到q1的静电斥力和q2的静电引力处于平衡状
态,这两个力应等大、反向;为了满足这两个力反向,应放在a点的左侧或b
点的右侧;为了满足这两个力等大,结合q1<q2和库仑定律知,应放在a点的左
1
2
侧。设q与q1距离为x,由 k 2 =k
2 ,将数据代入,解得x=40 cm,即放在a
4.了解库仑扭秤实验,能提出相关问题并进行探究。(科学探究)
思维导图
课前篇 自主预习
【必备知识】
一、点电荷
1.静电力:电荷间的相互作用力。
2.点电荷:当带电体本身的大小比它与其他带电体之间的距离小得多,以至
于其形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影
响可忽略时,这样的带电体称为点电荷。
(+20cm )
点左侧40 cm处。
【知识归纳】
分析带电体在有静电力作用下的平衡问题的思路,和力学中分析物体的平
衡方法一样,一般按照如下的顺序。
(1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选择“整
体法”或“隔离法”。
(2)对研究对象进行受力分析,相较之前多了库仑力
(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0)。
静电力
2·2
)
解析 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状
和大小对所研究问题的影响是否可以忽略不计。
答案 ×
(2)点电荷是理想模型,真正的点电荷是不存在的。(
答案 √
)
(3)若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力。
论放在直线上哪个位置,均受到q1的静电斥力和q2的静电引力处于平衡状
态,这两个力应等大、反向;为了满足这两个力反向,应放在a点的左侧或b
点的右侧;为了满足这两个力等大,结合q1<q2和库仑定律知,应放在a点的左
1
2
侧。设q与q1距离为x,由 k 2 =k
2 ,将数据代入,解得x=40 cm,即放在a
4.了解库仑扭秤实验,能提出相关问题并进行探究。(科学探究)
思维导图
课前篇 自主预习
【必备知识】
一、点电荷
1.静电力:电荷间的相互作用力。
2.点电荷:当带电体本身的大小比它与其他带电体之间的距离小得多,以至
于其形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影
响可忽略时,这样的带电体称为点电荷。
(+20cm )
点左侧40 cm处。
【知识归纳】
分析带电体在有静电力作用下的平衡问题的思路,和力学中分析物体的平
衡方法一样,一般按照如下的顺序。
(1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选择“整
体法”或“隔离法”。
(2)对研究对象进行受力分析,相较之前多了库仑力
(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0)。
静电力
2·2
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第1章第1节基本内容(7)课件
分子力与分子间距离变化的关系 (1)r0的意义： 分子间距离r＝r0时,引力与斥力大小相等,分子力为零,所 以分子间距离等于r0(数量级为10－10 m)的位置叫平衡位置. (2)分子间的引力和斥力都随分子 间距离r的增大而减小,但斥力减小 得更快(如图7－3－1).
图7－3－1
当r＝r0时,F引＝F斥,F＝0. 当r<r0时,F斥>F引,分子力F表现为斥力. 当r>r0时,F斥<F引,分子力F表现为引力. 当r≥10r0(10－9 m)时,F引和F斥都十分微弱,可认为分子间 无相互作用力,所以分子力F＝0.
3．分子力与物体三态不同的宏观特征 分子间的距离不同,分子间的作用力表现也就不一样. 固体分子间的距离小,分子之间的作用力表现明显,其分子只能 在平衡位置附近做范围很小的无规则振动.因此,固体不但具有 一定的体积,还具有一定的形状. 液体分子间的距离也很小,液体分子可以在平衡位置附近 做范围较大的无规则振动,而且液体分子的平衡位置不是固定 的,因而液体虽然具有一定的体积,却没有固定的形状.
(3)当r<r0时,分子力随距离的增大而减小,当r>r0时,分子力说法中,正确的是 ( ) A．当分子间的距离r＝r0时,分子力为零 B．当r>r0时,随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都 增大,但引力比斥力增加得快,故分子力表现为引力 C．当r<r0时,随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都 增大,但斥力比引力增加得快,故分子力表现为斥力 D．当分子间的距离r>10－9 m时,分子间的作用力可以忽 略不计
[解析] 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的,当 r＝r0时,F引＝F斥,每个分子所受的合力为零,并非不受力；当r ＜r0,F斥＞F引,合力为斥力,并非只受斥力,故A、B错误.当分子 间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都 减小,而且斥力比引力减小得快,分子间作用力的合力先减小 到零,再增大再减小到零,故C正确,D错误.
2020-2021学年高二上学期物理鲁科版(2019)必修第三册课件： 第1章 静电力与电场强度
【解析】选C、D。对小球受力分析,重力、库仑力与拉力,两者的库仑力 大小相等,方向相反。
根据平衡条件有:mag=taFn,mbg=
F tan
由于β>α
所以ma>mb
由于两者的库仑力大小相等、方向相反,所以a球的电荷量和b球的电量大小无 法判断,故A、B错误;若同时剪断两细线,ma>mb,在水平方向上,a的加速度小于 b的加速度,做变加速直线运动,小球在竖直方向上做自由落体运动,根据运动的 独立性,可知a、b两球一直处于相同高度,且a球速率小于b球的速率,故C、D正 确。
3. (多选)如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电 场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电 粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则 () A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增大 C.a的加速度将减小,b的加速度将增大 D.两个粒子的动能均增大
2mg mg
竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得tanβ= q,可E 得α=β,根据几何
mg
知识可知,b球应在悬点的正下方,故D正确,A、B、C错误。
2.如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘 水平面上的A点,其带电荷量为Q;质量为m、带正电的 乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电荷量为q;A、 B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到 一个大小为F=k Qq(k为静电力常数),方向指向甲球的恒力(非电场力)作
阶段提升课 第1章
【核心素养——物理观念】
考点 电场力的性质(难度☆☆☆)
电场力的性质的特点
1.电场强度的计算公式有两个: E
F q
、E=k
Q r2
,应用时要根据具体情况
鲁科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电力与电场强度 本章整合
如图所示。M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O
点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷
移到G点,则H点处电场强度的大小和方向分别为(
3
A. 2 ,沿
4
5
C. 2 ,沿
4
y 轴正向
3
B. 2 ,沿
4
y 轴负向
y 轴正向
5
D. 2 ,沿
C.
D.
解析 取小球为研究对象,它受到重力mg、丝线的拉力F和静电力Eq的作用。
因小球处于平衡状态,故它受到的合外力等于零,由平衡条件知,F和Eq的合
力与mg是一对平衡力。根据力的平行四边形定则可知,当静电力Eq的方向
与丝线的拉力方向垂直时,静电力最小,如图所示,则 Eq=mgsin 60°,最小
场强度的大小为 2 E,合电场强度的方向相同,故选C。
答案 C
二
电荷在静电力作用下的平衡
1.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.明确带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多
了静电力。
3.求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确的受力分析基础上,运
用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用
从图中还可看出静电力没有最大值,因而电场强度
也没有最大值。综上所述,选项A、C、D正确。
答案 ACD
变式训练2(2021河南郑州月考)如图所示,电荷量为q1和q2的两个点电荷分
别位于P点和Q点。已知放在P、Q连线上某点R处的电荷q受力为零,且
PR=2RQ。则(
)
E3=E2=k 2 ,方向沿
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能被创造，也不能被__消__灭__，只能从物体的一部分转移到__另__一__ ______，或者从一个物体转移到___另__一__个__物__体__。在转移过程中，电荷的____总_部_量_分不 变。
2.摩擦起电的实质：两个不同物质组成的物体相互摩擦，由于摩擦力做功，一个物体 中的电子获得能量，挣脱原子核的束缚转移到另一个物体上。根据电荷守恒定律， 一个物体失去电子带__正__电，另一个物体得到电子带__负__电。
[观察探究]
核心要点 三种起电方式的理解
(1)用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的小球，会观察到什么现象？为什么。
答案 金属箔片张开。当带电的物体与验电器上面的金属球 接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两 个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。
(2)观察下述操作过程，会观察到什么现象？为什么。
1.电荷 (1)电荷量：电荷的__多__少___。在国际单位制中，电荷量的单位为__库__仑__，简称 __库____，符号为C。 (2)电荷间的相互作用：同种电荷相互___排__斥__，异种电荷相互___吸__引__。
2.摩擦起电：当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时，一个物体中某些原子的 电子挣脱了原子核的束缚，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等量的_____正__电。
解析 摩擦起电的实质是电子在相互摩擦的物体间发生转移，失去电子的带正 电，得到电子的带负电，此过程并非创造了电荷，而是总电荷量守恒，A错误， B正确；感应起电的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分，是电荷在同一 导体内部发生了转移，C正确，D错误。 答案 BC
[例2] (多选)如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体 球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是( )
[针对训练1] (多选)如图所示，有一带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上 的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( ) A.金属球A可能不带电 B.金属球A一定带正电 C.金属球A可能带负电 D.金属球A一定带负电
解析 验电器的金属箔片之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷 相互排斥，张开角度的大小决定于两金属箔片带电荷量的多少。如果A球带负电， 靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金属箔片上的正电荷“上移”，从 而使两金属箔片张角减小，选项C正确，B错误；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球的一面出现负的感应电荷，而远离B球的一面 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，从而使金属箔片张角减小，选项A正确， D错误。 答案 AC
3.感应起电的实质是在附近带电体所带电荷的作用下，导体中的_自__由__电__荷___从导体的 一部分转移到了另一部分。
[思考判断] (1)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可 以创造电荷。( × ) (2)不带电的物体一定没有电荷。( × ) (3)带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没。( ) (4)×感应起电过程仍符合电荷守恒定律。( ) √
荷
异种电荷
性相同的电荷
[试题案例] [例1] (多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷 B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分 D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
[思考判断] (1)摩擦起电是创造电荷的过程。( × ) (2)接触起电是电荷转移的过程。( √ ) (3)玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电。( × )
[观图助学]
知识点二 产生静电的微观解释
丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去了电子，带正电；丝绸得到了电子，带负电；从 整体上看，两物体摩擦过程中电荷守恒吗？
答案 C在远处，金属箔片不张开，C移近后金属箔片张开，枕形导体分开，金 属箔片仍张开，移走C，金属箔片张开。因为同种电荷相互排斥，异种电荷相互 吸引。
[探究归纳] 三种起电方式的比较
方式 内容
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时
现象
两物体带上等量异种电 导体两端出现等量 导体带上与带电体电
A.先把两球分开，再移走棒
B.先移走棒，再把两球分开
C.使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D.先使乙球瞬时 ，接再地移走棒
导体与大地组成一个大的导体，则该导体为近端，带异种电荷，地球为远端，带同 种电荷
解析 由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它 们带上了等量异种电荷，所以A正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象 产生，所以不会带上电荷，B错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电 荷，所以C正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走， 再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上， 结果是两球都带上了正电荷，所以D正确。 答案 ACD
课标要求 1.通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。
了解生产生活中关于静电的利用与防护。 2.知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程
中的科学思想和方法。 3.知道电场是一种物质。了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法。
会用电场线描述电场。
3.接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生__转__移___，使导体也带电。 4.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
自由电子便会靠近或__远__离__带电体，使导体靠近带电体的一端带__异__号__电荷， 远离带电体的一端带__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。
第1节 静电的产生及其微观解释
物理观念
科学思维
科学探究
核心
运用原子结构模型和
素养
1.知道使物体带电的几种方式。 电荷守恒的知识分析
通过实验，观察并
2.理解电荷守恒定律的内容。
分析静电现象。
静电现象。
[观图助学]
知识点一 静电的产生
俯视逆时针转动 观察上图现象你可以得出什么结论？
俯视顺时针转动
观察上图现象，思考电荷是如何移动的？
2.摩擦起电的实质：两个不同物质组成的物体相互摩擦，由于摩擦力做功，一个物体 中的电子获得能量，挣脱原子核的束缚转移到另一个物体上。根据电荷守恒定律， 一个物体失去电子带__正__电，另一个物体得到电子带__负__电。
[观察探究]
核心要点 三种起电方式的理解
(1)用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的小球，会观察到什么现象？为什么。
答案 金属箔片张开。当带电的物体与验电器上面的金属球 接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两 个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。
(2)观察下述操作过程，会观察到什么现象？为什么。
1.电荷 (1)电荷量：电荷的__多__少___。在国际单位制中，电荷量的单位为__库__仑__，简称 __库____，符号为C。 (2)电荷间的相互作用：同种电荷相互___排__斥__，异种电荷相互___吸__引__。
2.摩擦起电：当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时，一个物体中某些原子的 电子挣脱了原子核的束缚，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等量的_____正__电。
解析 摩擦起电的实质是电子在相互摩擦的物体间发生转移，失去电子的带正 电，得到电子的带负电，此过程并非创造了电荷，而是总电荷量守恒，A错误， B正确；感应起电的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分，是电荷在同一 导体内部发生了转移，C正确，D错误。 答案 BC
[例2] (多选)如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体 球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是( )
[针对训练1] (多选)如图所示，有一带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上 的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( ) A.金属球A可能不带电 B.金属球A一定带正电 C.金属球A可能带负电 D.金属球A一定带负电
解析 验电器的金属箔片之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷 相互排斥，张开角度的大小决定于两金属箔片带电荷量的多少。如果A球带负电， 靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金属箔片上的正电荷“上移”，从 而使两金属箔片张角减小，选项C正确，B错误；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球的一面出现负的感应电荷，而远离B球的一面 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，从而使金属箔片张角减小，选项A正确， D错误。 答案 AC
3.感应起电的实质是在附近带电体所带电荷的作用下，导体中的_自__由__电__荷___从导体的 一部分转移到了另一部分。
[思考判断] (1)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可 以创造电荷。( × ) (2)不带电的物体一定没有电荷。( × ) (3)带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没。( ) (4)×感应起电过程仍符合电荷守恒定律。( ) √
荷
异种电荷
性相同的电荷
[试题案例] [例1] (多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷 B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分 D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
[思考判断] (1)摩擦起电是创造电荷的过程。( × ) (2)接触起电是电荷转移的过程。( √ ) (3)玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电。( × )
[观图助学]
知识点二 产生静电的微观解释
丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去了电子，带正电；丝绸得到了电子，带负电；从 整体上看，两物体摩擦过程中电荷守恒吗？
答案 C在远处，金属箔片不张开，C移近后金属箔片张开，枕形导体分开，金 属箔片仍张开，移走C，金属箔片张开。因为同种电荷相互排斥，异种电荷相互 吸引。
[探究归纳] 三种起电方式的比较
方式 内容
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时
现象
两物体带上等量异种电 导体两端出现等量 导体带上与带电体电
A.先把两球分开，再移走棒
B.先移走棒，再把两球分开
C.使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D.先使乙球瞬时 ，接再地移走棒
导体与大地组成一个大的导体，则该导体为近端，带异种电荷，地球为远端，带同 种电荷
解析 由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它 们带上了等量异种电荷，所以A正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象 产生，所以不会带上电荷，B错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电 荷，所以C正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走， 再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上， 结果是两球都带上了正电荷，所以D正确。 答案 ACD
课标要求 1.通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。
了解生产生活中关于静电的利用与防护。 2.知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程
中的科学思想和方法。 3.知道电场是一种物质。了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法。
会用电场线描述电场。
3.接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生__转__移___，使导体也带电。 4.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
自由电子便会靠近或__远__离__带电体，使导体靠近带电体的一端带__异__号__电荷， 远离带电体的一端带__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。
第1节 静电的产生及其微观解释
物理观念
科学思维
科学探究
核心
运用原子结构模型和
素养
1.知道使物体带电的几种方式。 电荷守恒的知识分析
通过实验，观察并
2.理解电荷守恒定律的内容。
分析静电现象。
静电现象。
[观图助学]
知识点一 静电的产生
俯视逆时针转动 观察上图现象你可以得出什么结论？
俯视顺时针转动
观察上图现象，思考电荷是如何移动的？