1、什么是电荷量？它的单位是什么？
2、什么是元电荷？最早是由哪位物理学家测定的？
3、所有带电体带的电量与元电荷的关系？
4、什么是比荷？
1、元电荷：最小的电荷量（电子所带的电荷量）。
2、元电荷是电荷量的单位，不是指某个电荷。
3、元电荷的值：e＝1.60217733×10-19C，
计算中取e＝1.60×10-19C
4、电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，是不连续的。
5、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值（q/m）叫做比荷
2、关于元电荷，下列说法中正确的是（ ）
A．元电荷就是电荷量最小的电荷 B．元电荷就是电子
C．元电荷是最小的电荷量 D．元电荷就是质子
C
课本 P4 2题
是电子由B移动到A的结果,
得到的电子数为：
nA=Q/e
=10-8/1.6×10-19=6.25×1010=nB
元电荷e=1.6×10-19C
选修3-1练习本学案 P2 9题
三价Q=3e=3×1.6×10-19C=4.8×10-19C
（2）t=n/104=5×107/104=5×103s
选修3-1练习本学案 P2 14题
（1）n=Q/e=8×10-12/1.6×10-19=5×107个
A
5、带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（ ）
A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C
C．－1.6×10－18C D．4.0×10－17C
6、如图1-1-1所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是（ ）
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动
B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
B
练习本学案 P77 11题
vB=1.0m/s ,EKC=0.250J,EPOB=0.258J
hAC/2t=
(hOC-hOA)/2t
=(7.12-3.14)×10-2/0.04=3.89/4=0.995m/s≈ 1.0m/s
EKB=mvB2/2=0.5×1.02/2=0.250J
EPOB=mghOB=0.5×10×5.26×10-2=0.263J
动能增加量Δ EKOB=EKB-0=0.250J
EPOB=mghOB=0.5×9.8×5.26×10-2≈ 0.258J
重力势能减少量ΔEPOB=EPOB=0.258J>ΔEKOB=EKB=0.250J
在误差允许的范围内,动能增加量等于重力势能减少量
·
·
·
·
O
A
B
C
cm
hOB=5.26cm
选修3-1课堂本学案 P 例3：有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则( ) ：
　　A．B、C球均带负电
　　B．B球带负电，C球带正电
　　C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
　　D．B、C球都不带电
C
选修3-1练习本学案 P2 13题：有A、B、C三个塑料小球，A和B能吸引，B和C也能吸引，而C和A间相互排斥，则可以断定小球 一定带电,
可能不带电的小球为 ，
A、C
B
带电体能够吸引不带电轻小物体
C和A间相互排斥，CA一定带电
练习本学案 P69 第7章 第12课时
2、A 3、AD 5、h=5R/2 9、sAB=0.8m,F=2.5N
练习本学案 P71第7章 第13课时
2、BD 3、AD 5、2mgh 6、(1)9100J (2)F阻力=140N
课本 P4 2题 是电子由B移动到A的结果,得到的电子数为
nA=Q/e=10-8/1.6×10-19=6.25×1010=nB
练习本学案 P77 11 hOB=5.26cm g=9.8m/s2
课本 P4 3题 吸引 4题 此现象不不是说明制造出了永动机,也没有违背能量守恒定律,因为,在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。这是把机械能转化为电能的过程。
选修3-1练习本学案 P1-2 第1章 第1课时 1、正、负，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 2、BD 3、电子，质子，最小，e，1.6×10-19C 4、AD 5、摩擦起电 ，接触起电，感应起电 6、CD 7、正电子，光子，不违背 8、Q/2，Q/4 9、4.80×10-19
13、A、C，B 14、 （1）5×107个，（2） 5×103s
1.2、库仑定律
电荷之间存在“同性相斥，异性相吸”，那么电荷之间相互作用力会遵循什么样规律呢？
观察
静止的电荷间的相互作用
——库仑力（静电力）
电荷间的相互作用的强弱和什么有关？ 库仑力的大小和什么有关？
研究方法
影响因素可能为:电荷量，两电荷间的距离，带电体形状 、大小，环境，质量等
影响库仑力（静电力）大小的因素可能为什么？
点电荷
带电体有时可
以看做点电荷
物体有时可
以看作质点
带电体的形状和大小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，称为点电荷。
例:一个半径r1=10cm的带电圆盘,如果考虑它和d1=10m处某个电子的作用力,就完全可以把它看作________.
点电荷
课堂训练
1、关于点电荷的下列说法中正确的是( )：
A .真正的点电荷是不存在的．
B .点电荷是一种理想模型．
C .足够小的电荷就是点电荷．
D .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的问题的影响是否可以忽略不计
ABD
二、实验探究
(1)仅改变A与B的距离.
(2)仅改变A与B所带电荷量
问题：库仑是如何巧妙地改变带电体的电荷量，从而发现了电荷间的作用力与电荷量的关系的？
把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者
一半
（接触带电时）两完全相同导体平分电荷原理：
选修3-1练习本学案 P2 8题
A
C
A
C
-Q+Q/2=-Q/2
Q总/2=Q/2
Q总=
Q总/2=-Q/4
（接触带电时）两完全相同导体平分电荷原理：
Q总=+Q+（-3Q）=-2Q
Q总/2=-Q
Q总/2=Q/2
选修3-1练习本学案 P2 8题
实验表明，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
实验探究
探究：影响电荷间相互作用力的因素
结论
电荷间相互作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小.
任何两个物体之间存在相互作用的引力，它们的大小与什么因素有关？电荷之间的相互作用力是否也有类似的规律？
提出猜想
这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具；
不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有；
带电体上的电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间的距离.
定量研究的困难
库仑(Coulomb 1736~1806): 法国物理学家；
1785年，库仑定律
1.库仑做实验的装置—库仑扭秤.
操作方法:力矩平衡：静电力力矩＝金属细丝扭转力矩.
思想方法：放大、转化
设计思想：控制变量法
平衡小球B
细银丝
带电小球C
带电小球A
库仑扭秤构造
应用物质的弹性形变与外力的正比关系：巧妙利用杠杆平衡、转动平衡方面的知识以及电荷等量分配原理，成功研制出测量微小电力，并具有很高精确度的扭秤。
巧妙的实验设计，小量放大的思想
“点电荷”理想模型的建立
自然的对称性与守恒性中电荷等量分配原理的应用
库仑扭秤的设计
库仑的实验
研究方法：
1、F与r的关系(q不变）
控制变量法
F ∝ 1/r2
2、F与q的关系
2、F与q的关系(r不变）
F ∝ q1q2
综合有:
式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为:
四、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.
3、方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.
4、适用条件：真空、静止的点电荷
电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.
K:静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2
库仑是一个非常大的电荷量单位。
例1、两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球的半径比d小得多，分别带有电荷3q和q，A球受到的库仑引力大小为F。
（1）B球受到的库仑引力为 。

（2）若保持球A、B的电荷量不变，电荷间的距离增大为原来的2倍，电荷间的作用力为 。

（3）若保持球A、B间距离不变，电荷量都增大为原来的2倍，电荷间的作用力为 。

（4）现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则电荷间的作用力将变为 (引力或斥力）大小为 。
F
F/4
4F
斥力
4F/3
F = kq1q2/r2
=3kq2/d2
F = kq1q2/r2∝ 1/r2
F = kq1q2/r2∝ q1q2
F´ = kq1´q2´/r2
=4kq2/d2=4F/3
q1´=q2´=4q/2=2q
5、电荷间的作用力满足牛顿第三定律 不论 q1 >、<、= q2 F12=F21
F = kq1q2/r2
例2 已知，质子的质量m1=1.67×10-27kg，电子的质量m2=9.1×10-31kg ．距离是5.3×10-11m。电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．。试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．
电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。研究带电微粒间相互作用时，经常忽略万有引力.
【例题3】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 × 10-6 c,求 它们所受的库仑力。
解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离 r 都相同,所以
=0.144 N
根据平行四边形定则，合力是:
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
库仑定律与万有引力定律的比较：
定律
公式
公式适用范围
共同点
不同点
影响大小的因素
库仑
定律
与两个物体质量有关，只有引力。
①都与距离的平方成反比。
②都有一个常数。
万有
引力
定律
点电荷
质点
与两个物体电量有关，有引力，也有斥力。
Q1、Q2、r
M、m、r
库仑定律与万有引力定律的对比
F=kq1q2/r2
F=Gm1m2/r2
库仑定律反映了微观带电粒子相互作用规律，万有引力定律反映了宏观物体相互作用规律。
它们均分别有常量K和G，分别跟电量乘积和质量乘积成正比，跟距离平方成反比。
体现自然规律的多样性和统一性
相似处
不同点
点电荷：
物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷.
库仑定律的适用是什么条件？
为什么带电体能够吸引不带电轻小物体？
课本 P4 3题 吸引
静电感应：近端带（吸引）异种电荷，远端带（排斥）同种电荷
若r»d，带电体便可看做点电荷
F = kq1q2/r2=0
q1=+Q ，q2=0
例4 、 有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）( )
A. 带同种电荷时大于带异种电荷时
B. 带异种电荷时大于带同种电荷时
C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时
D. 大小与带电性质无关，只取决于电量
Q
Q
L=4r
B
解题提醒
点电荷：
物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷.
库仑定律的适用是什么条件？
例5. 如图所示，在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的两个点电荷．⑴将另一个点电荷放在该直线上的哪一个位置，可以使它在库仑力作用下保持静止？
同一条直线上的三个点电荷的计算问题
FBC=kqCQ/rBC2
FBC
FAC
FAC=4kqCQ/rAC2
解（1）：对C 由F合=0
FBC=FAC=kqCQ/rBC2=4kqCQ/rAC2
rAC=2rBC
kQ/rBC2=4kQ/rAC2
例.5 如图所示，在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的两个点电荷．⑴将另一个点电荷放在该直线上的哪一个位置，可以使它在库仑力作用下保持静止？⑵若要求这三个点电荷都只在库仑力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？
同一条直线上的三个点电荷的计算问题
FAB=4kQ2/rAB2
FAB
FCB
FCB=kqCQ/rCB2
解（1）：对B 由F合=0
FAB=FCB=4kQ2/rAB2=kqCQ/rCB2
qC=+4Q
+qC
同一条直线上的三个点电荷的平衡问题
1、若L2>L1
则 q3>q1
q1>q2
q3>q2
E=kq/r2∝ q/r2
例6 P4 8题、如图所示，A、B两个点电荷，质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，且A、B恰好处于同一水平面上，则（ ）
A、  若q1=q2，则θ1 = θ2 B．若q1＜q2，则θ1 ＞θ2
C、若m1=m2，则θ1 = θ2 D．若m1＜m2，则θ1 ＞ θ2
m1g
m2g
F
F´
TA
TB
对A：由F合=0
F=m1gtan θ1
对B：由F合=0
F´=m2gtan θ2
由牛顿第三定律： F= F´= k q1 q2 /r2
m1gtan θ1 =m2gtan θ2
CD
当堂训练
4、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的库仑力将变为（ ）。
A．F/2 B．F/4
C．F/8 D．3F/8
五、当堂练习
1、在我国北方天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电击，这是为什么？
3、某轻小物体能够被用丝绸摩擦过的的玻璃棒吸引，也能被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引。那么该轻小物体的带电情况是： （ 　　）
A．带正电　　 B．不带电 C．带负电 D．都有可能
C
B
摩擦起电
接触带电:
带电体能够吸引不带电轻小物体
当堂训练
当堂训练
所以：
用绝缘丝线悬挂一质量为m的带电小球B,放置在电荷量为+Q的小球A附近.如图所示,A、B两球在同一水平面上相距S,丝线与竖直方向夹角θ=37o, A、B两带电球可看成点电荷。试求
(1)丝线拉力
(2)A、B两球之间的静电力
(3) B球所带电荷的性质
(4) B球的电荷量的大小
B
θ
课堂训练
1、关于点电荷的下列说法中正确的是：
　　A .真正的点电荷是不存在的．
　　B .点电荷是一种理想模型．
　　C .足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷．
　　D .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的问题的影响是否可以忽略不计．
答案：A、B、D．
课堂训练
2、下列说法中正确的是：
　　A .点电荷就是体积很小的电荷．
　　B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体．
　　C .根据 可知，当r 0 时，F ∞
　　D .静电力常量的数值是由实验得到的．
答案：D．
例题1
已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内他们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力。
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。
三、典型例题
1、求库仑力
例2：两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将两个金属球接触，然后分开，仍放在原处，则它们的相互斥力将变为？
小 结
1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,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.
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
⑵ 点电荷
4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.
k=9.0×109N·m2/C2
2、公式：
2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少？
解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。
故
三、典型例题
1、求库仑力
例3：有三个完全一样的金属小球A、B、C，A球带电量7Q，B球带电量－Q，C不带电。将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问：A、B间的作用力变为原来的多少倍？
解：原来的力为：
反复接触后，最终三个小球带上相同电量，即：
所以，此时作用力为：
倍数为：
【例】 两个半径相同的金属小球相距较远 ，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的[ ]
 A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7
分析: 设两小球的电量分别为q与7q，则原来相距r时的相互作用力为F=7 kq2 /r2 , 由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分两种情况：
（1）两球电性相同．相互接触时两球电量平均分布、每球带电量为4q, 则F1= 16kq2 /r2 =16/7 F
（2）两球电性不同．相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量3q, 则F2= 9kq2 /r2 =9/7 F
C D
变式：2、如图所示，相距较远、大小相同的A、B两个导体球分别带电-Q和7Q，取另一个完全相同的不带电的C球，使C球不断与A、B两球依次接触，接触足够多次后，三个小球的带电情况各如何？移去C球，保持距离不变， A、B相互作用力为原来的多少倍？5,10

qA=qB=qC=6Q/3=2Q
F´= 4kQ2 /r2 =4/7 F
接触足够多次后:
1、电荷守恒
2、电量平分
课堂训练
3、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为（ ）。
A．F/2 B．F/4
C．F/8 D．3F/8
三、典型例题
1、求库仑力
例7：两个点电荷电量分别+4Q、－Q，固定在相距为L的两点，在何处放一个什么样的第三个点电荷可保持静止？
分析一:第三个电荷带何种电荷?
分析二:第三个电荷放在何处?
分析三:如何保证平衡?
简单记忆：“同夹异、大夹小，近小远大。”
三、典型例题
1、求库仑力
例9：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d1，q2与q3之间的距离为d2，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）如q2为正电荷，则q1为何种电荷； q3为何种电荷（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是多少？
对 q1：
对 q3：
课堂训练
4、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带+1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的电量时，相互作用力为F2 , 则（ ）
A．F1 = F2 B．F1 ＜F2
C．F1 ＞ F2 D．无法判断
三、典型例题
2、电荷类问题有几类？
（1）两个电荷固定，求第三个电荷的平衡问题。
（2）三个电荷均不固定，求三个电荷的平衡问题。
（3）三个电荷均有加速度的问题处理办法。
物体带电的方法:
1)摩擦起电：分别带等量异种电荷
2)接触起电: 带同种电荷
3)感应起电：
<方法一>感应情况下分离,远端及近
端分别带等量异种电荷
<方法二>感应情况下将导体任意处接
地,断开后移走原带电体即带
相反电荷.
验电器
使物体起电的方法有哪些？其起电的本质过程怎样？有什么规律？
电荷守恒定律:
电荷既不会_____,也不会_____,只能从一个物体转移到另一物体或从物体的一部分转移到另一部分,_____不变.
元电荷
电子和质子带有等量的异种电荷．电荷量
e=1.60×10-19 C．电荷量e称为元电荷．
e 的数值最早是由美国科学家密立根实验测得的.
使物体起电的方法有哪些？其起电的本质过程怎样？有什么规律？
知识回顾