2019-2020年高二物理《库仑定律》导学案.doc

2019-2020年高二物理库仑定律导学案预习要点：1把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置(下图)，比较小球在 所受 小球所受电力的大小可以通过丝线偏离 显示出来，偏角 ，表示小球受到的电力 把小球挂在 ，增大或减小它所带的 ，比较小球所受的变化实验表明，电荷之间的作用力随着电荷量的 而，随着距离的 而 11. 大家知道，英国科学家卡文迪许用 实验的方法测出了常量，开历史先河，打开了微量观测的大门。1773年法国科学家库仑用 实验验证了静电力的定律12. 电荷之间存在着的相互作用力称为或 在真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的的二次方成反比，作用力的方向在上预习点拨：1、点电荷(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际并不存在 (2)在带电体的大小比起它到其它带电体的距离小得多，以致带电体的形状和电荷在它上面的分布已无关紧要时，带电体可视为点电荷特别提醒：物理学中的理想模型是不存在的，但是在处理某些问题时往往要抓住主要矛盾，忽略次要因素，建立理想模型，这样可使研究的问题大大简化，同时可得到物理本质的东西，否则，将是一团乱麻，无从下手，寸步难行讨论：现有一个半径为20cm的带电圆盘，问能否把它看作点电荷？答案：能否把带电圆盘看作点电荷，不能只看大小，要视具体情况而定若考虑它与10m远处的一个电子的作用力时，完全可以把它看作点电荷；若电子距圆盘只有1mm时，这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面，而不能看作点电荷2、库仑定律：(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线(2)库仑力(静电力)的大小：，其中静电力常量k9.0109Nm2/C2.方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸(3)定律的适用范围：真空中的点电荷特别提醒：对于均匀带电的绝缘球体之间的作用力，公式Fk仍然适用，r为球心之间的距离如果不是点电荷，则可以通过分割的办法，将带电体转化为许多点电荷，求出点电荷间的作用力，再叠加讨论：库仑定律与万有引力定律的异同点是什么？3、库仑定律适用条件： (1)适用条件：真空中两个点电荷间的相互作用 (2)库仑力具有力的一切性质：矢量性、相互性等，两点电荷间的库仑力是相互作用的，其大小相等，方向相反 (3)将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行即用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中从而算出力的大小；力的方向再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判定(4)要统一国际单位，与k9.0109Nm2/C2统一(5)如果一个点电荷同时受到另外两个或更多的点电荷的作用力，可根据静电力叠加的原理求出合力特别提醒：因为基本粒子(电子、质子、原子核、离子等)之间的静电力远比它们之间的万有引力大得多，也比本身受的地球引力(重力)大得多，所以都不考虑万有引力作用，但像质量较大的带电体小球、液滴、灰尘等，一般要考虑重力作用在解决多个点电荷间的作用力问题时，要注意每两个点电荷间就有一对库仑力，它们之间的关系遵从牛顿第三定律课堂练习：1.(xx南安一中高二检测)关于点电荷，下列说法中正确的是()A体积小的带电体B球形带电体C带电少的带电体D大小和形状对作用力影响可忽略的带电体答案：D解析：点电荷不能理解为体积很小的电荷，也不能理解为电荷量很少的电荷同一带电体，有时可以作为点电荷，有时则不能，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究离它很远的电荷间的作用力时，就可以看成点电荷，因此，一个带电体能否看成点电荷，要视具体情况而定2关于对库仑定律的理解和应用，以下说法中正确的是()A两个点电荷的电荷量分别为q1和q2，它们之间的距离为r，则当两个点电荷带同种电荷时，它们之间的库仑力FkB两个点电荷的电荷量分别是q1和q2，相距为r，在它们之间放一厚度略小于r的玻璃板，则它们之间的库仑力为FkC真空中一个固定的点电荷A，电荷量为q1，另有一个电荷量为q2的点电荷B以A为圆心，做半径为r的匀速圆周运动，则它们之间的库仑力为FkD根据Fk知，当两个带电体相距很近时，r0，它们之间的库仑力会无穷大答案：C解析：用库仑定律计算两个点电荷间的作用力时，不论是引力还是斥力，都是适用的，所以A错误；库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，中间隔有玻璃板(绝缘体)时，公式Fk不再适用了，所以B错误；D选项中，r很小时，两个带电体已不能视为点电荷了，这时公式不再适用，所以D错误3下列各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出A球能保持静止的是()答案：AD解析：四图中A球受力满足三力平衡的有A、D，故A、D正确4如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()AF1BF2CF3 DF4答案：B解析：据“同电相斥、异电相吸”规律，确定电荷c受到a和b的库仑力方向，考虑b的带电荷量大于a的带电荷量，故Fb大于Fa，Fb与Fa的合力只能为F2，故选项B正确5(xx河南宝丰一中高二检测)真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和8q，它们之间作用力的大小为F，有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，用C跟A、B两小球反复接触后移开，此时，A、B间的作用力大小为()AF/8 B3F/8C7F/8 D9F/8答案：D6将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上，从静止开始释放，那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)()A它们的加速度一定在同一直线上，而且方向可能相同B它们的加速度可能为零C它们的加速度方向一定相反D它们的加速度大小一定越来越小答案：C