人教版高中物理选修3-1第2节库仑定律学案

人教版高中物理选修3-1第2节库仑定律学案

第二节 库仑定律学案

学习目标：

1、通过演示实验，定性了解电荷之间的作压力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系

2、明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件，

3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件，知道静电力常量

4、了解库仑扭秤实验。

复习：

1、同种电荷互相。

2、上一节学过起电的方式有哪些，有没有违背电荷守恒定律？

学生猜想：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？

新课：

一、演示实验----探究影响电荷间相互作用力的因素

阅读教材第5页：演示

通过演示实验影响电荷间相互作用力的因素有哪些？这些因素对作用力的大小有什么影响？

二、库仑定律

1、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的的 成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上

2、公式：

静电力常量k = 使用上述公式时，电荷量Q1、Q2用绝对值代入计算。

3、适用条件：真空中，点电荷——理想化模型

注：点电荷： 带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．

4、电荷间这种相互作用叫做

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辨析：从库仑定律的公式看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？

两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0×109C，B球带电量为－7.0×109C，两球相距1ｍ。－－

问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？

三、库仑扭秤实验的了解，自己阅读教材6页内容。

四、拓展

1、库仑定律与万有引力的关系：

见教材7页例1

总结：

2、库仑力的叠加：

如果存在两个以上的电荷，两个以上点电荷对某一点电荷的作用力等于 的矢量和。

例2、教材7页例2

基础达标：

1．关于点电荷的说法，正确的是（ ）

A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷

B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷

D．一切带电体都可以看成是点电荷

2、关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2，下列说法中正确的是（ ）

A.当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0

B.当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞

C.当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了

D.当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了

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3、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（ ）

A.F B.3F C.F/3 D.F/9

4.、A、B两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B间相互作用的库仑力将（ ）

A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.无法确定

5、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（ ）

A．F/2 B．F Ｃ．4F Ｄ．16F

能力提高：

6、两个半径为r的金属球如图所示放置。若两球带有等量异种Q时，两球间的相互作用的店里大小为F，则（ ）(若带等量异种电荷选哪个？)

Q2Q2

A．F k B．F k 2216r16r

Q2

Ｃ．F k Ｄ．无法判断 16r2

7、三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变.由此可知( )

A.n=3 B.n=4 C.n=5 D.n=6

8、两个正电荷q1和q2电量都是3 C，静止于真空中的A、B两点，相距r=2 m.若在A、B的连线上放一电荷q，恰能使q1、q2、q三个电荷都处于平衡状态，试确定q所带电荷量及所放的位置.

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9、如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B

的质量为，则B带电荷量是多少？(取g=10 m/s) 2

10、如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q的电荷．另一个电荷量为+q的点电荷固定在该球壳的球心O处．现在从球壳最左端M挖去一个半径为r（r<<R）的小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受库仑力的大小和方向将如何？

11、一半径为ｒ的硬橡胶圆环均匀带负电，电量为Q，若截取环顶部的一小段圆弧 S， S L，且L《 r，求剩余电荷对放在环心处带电量为ｑ的正点电荷产生的库仑力的大小和方向。

12、如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时，绝缘等长细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由此可知（ ）

A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大

B．B球的质量较大

C．B球受到细线的拉力较大

D．两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角