高中物理选修3-1-知识点及经典例题31页

第一章 第 1 节 电荷及其守恒定律
一、起电方法的实验探究
1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。
2．两种电荷
自然界中的电荷有 2 种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种
电荷相吸．（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物
体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电．
3．起电的方法
使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电
○1 摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦
时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子
而带正电．（正负电荷的分开与转移）
○2 接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，
就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)
电子而带正电(负电)．（电荷从物体的一部分转移到另一部分）
○3 感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方
向移动．（电荷从一个物体转移到另一个物体）
三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带
负电，使缺少电子的物体(部分)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不
变．
二、电荷守恒定律
1、电荷量：电荷的多少。在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是 C.
2、元电荷：最小的电荷量。用 e 表示，即电子和质子所带电荷的绝对值 1.6×10－19C，
所有带电体的电荷量等于 e 或 e 的整数倍。（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？
提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷
量．另外任何带电体所带电荷量是 1.6×10－19C 的整数倍．）
3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律
表述 1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体
转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量
保持不变。
表述 2：在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。
例 1：有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带电荷量为 QA＝6.4×10－
9 C，QB＝－3.2×10－9 C，让两个绝缘小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转
移了多少？
【思路点拨】 当两个完全相同的金属球接触后，根据对称性，两个球一定带等量
的电荷量．若两个球原先带同种电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异种电荷，
则电荷先中和再均分．

第一章 第 2 节 库仑定律
一、电荷间的相互作用
1、点电荷：当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多，这样可以忽略电荷
在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。点
电荷是一种理想化的物理模型。VS 质点
2、带电体看做点电荷的条件：
①两带电体间的距离远大于它们大小；
②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3、影响电荷间相互作用的因素：
①距离 ②电量 ③带电体的形状和大小
二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它
们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2）
注意 1.定律成立条件：真空、点电荷
2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2（库仑扭秤）
3.计算库仑力时，电荷只代入绝对值
4.方向在它们的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸
5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力
6.独立作用原理：两个电荷之间的作用力，不因第三个点电荷的存在而改变,
r
QQ
kF =

因此两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷
作用的矢量和。
例题 2：两个带电量分别为+3Q 和-Q 的点电荷分别固定在相距为 2L 的 A、B 两点，
现在 AB 连线的中点 O 放一个带电量为+q 的点电荷。求 q 所受的库仑力。
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