资源简介 高中物理选修3-12.1 库仑定律新知导入思考与讨论同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？新知讲解探究：电荷间的作用力力F与两电荷的电荷量q、距离r定量关系如何？新知讲解一、库仑定律（1）内容：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，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。（点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型）库仑定律说明的适用范围: 真空；点电荷新知讲解概念辨析新知讲解（2）公式：（3）使用条件：真空中 静止的点电荷（4）独立性原理：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。新知讲解二、库仑力的叠加原理实验发现：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变.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电荷作用力的矢量和.新知讲解专题：三个点电荷平衡问题q1q3新知讲解（1）电荷q1、q3带同种电荷， 两电荷之间的距离为r，先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位置、电性和它的电荷量 。结论：这表明点电荷q2处于静止状态与其电性、电荷量的多少无关，只与其放置的位置有关，且应放置在靠近带电量小的点电荷的内侧，由q2平衡条件可知，它应放在q1、q3之间的连线上 同内，近小例：两个固定的点电荷间引入第三个点电荷,使第三个点电荷处于静止状态。新知讲解（2）电荷q1、q3带异种电荷， 两电荷之间的距离为r，先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位置、电性和它的电荷量 。结论：这表明点电荷q2处于静止状态与其电性、电荷量的多少无关，只与其放置的位置有关，且应放置在带电量小的点电荷的外侧。由q2平衡条件可知，它应放在q1、q3连线的延长线上 异外，近小新知讲解两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，使第三个点电荷处于静止状态。结论同内，异外，近小对第三个点电荷的电性没要求“同内”就是第三个点电荷应放在两个同种电荷的连线间；“异外”是指第三个点电荷应放在两个异种电荷连线的延长线上；“近小”是指第三个点电荷应靠近电荷量小的点电荷。课堂练习 A．F＝ B．F＞ C．F＜ D．无法确定两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为( ) 解析：考点：库仑定律适用条件D拓展提高如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大C考点：库仑定律与牛顿定律相结合课堂总结1、库仑定律：空中两个静止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，与它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。 方向:在两点电荷的连线上,同种相斥,异种相吸.2、静电力叠加原理：对于两以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和.作业布置请同学们课下完成教师布置的作业，课后习题及练习册中相应部分谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！详情请看：https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台 1.2 库仑定律一、学习目标1．理解点电荷2．理解库仑定律、会用库伦定律解题二、教学难点点电荷，探究影响电荷间相互作用力的因素【导学过程】知识点一：影响电荷间相互作用力的因素演示实验1．O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小2．使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，小球所受作用力的大小如何变化？3．以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？知识点二：库仑定律1．文字表述：2．公式表达：3．库仑定律的条件：4．点电荷：（1）当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做 。（2）点电荷是物理学中为了研究问题方便而提出的一种 模型，它只有电荷量，没有大小、形状，类似于力学中的质点，实际上并不存在。（3）正确区分点电荷与元电荷：①元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的数值，是电荷量的最小单位，没有正、负之分。②点电荷只是不考虑大小和形状的带电体，其带电荷量可以很大，也可以很小，但它一定是元电荷的整数倍。5．库仑定律两带电小球之间距离的要求6．库仑力的方向知识点三：库仑扭秤实验（1）实验装置：库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。（2）实验步骤：①改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与距离r的关系。②改变A和C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与带电荷量q之间的关系。（3）实验结论：①力F与距离r的二次方成反比，即F∝1/r2；②力F与电荷量q1和q2的乘积成正比，即F∝q1q2；③库仑定律的表达式 。④式中的k叫做 ，且k= ，由实验测出。运算时注意单位统一⑤k的物理意义是： ⑥库仑力和万有引力是两种不同性质的力，在微观带电粒子相互作用中静电力远大于万有引力。⑦如果一个点电荷同时受到两个或更多的点电荷的作用力，可以根据力的合成法则求合力。三、目标检测1．（多选）关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是：（ ）A、当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0B、当真空中的两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C、当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D、当两个电荷之间的距离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2.（单选）真空中两个同种点电荷Q1和Q2，它们相距较近，使它们保持静止状态.今释放Q2，且Q2只在Q1的库仑力作用下运动，则在Q2运动过程中速度和加速度的变化情况是（ ）A.速度不断变大，加速度不断变大 B.速度不断变大，加速度不断变小C.速度不断变小，加速度不断变大 D.速度不断变小，加速度不断变小3.（多选）真空中两个相距为r的相同金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为1:7，两球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）A.4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/74．（单选）如图所示,真空中有两个点电荷和,它们的质量分别为和,现在用两根绝缘细丝线分别把它们挂在天花板上,在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角分别为和且,两点电荷处于同一水平线上,用和分别表示两根丝线的拉力.则有 （ ）A． B． C． D．5．（单选）如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球、、位于等边三角形的三个顶点上,其中边平行于轴,球在坐标系原点上,球、带正电,球b带负电,球a所带电荷量比球b所带电荷量少.关于球受到球球的静电力的合力方向,下列说法中正确的是 （ ）A．从原点指向第I象限 B．从原点指向第Ⅱ象限 C．从原点指向第Ⅲ象限 D．从原点指向第Ⅳ象限6．（单选）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所带的电荷量的大小比b小，已知c受到a和b的静电力的合力可以用图中四条有向线段中的一条表示，它应是：（ ）A.F1 B. F2 C、F3 D、F47．（单选）两个半径都为r、体积不能忽略的金属球，球心相距4r, 它们带有等量同种电荷Q时，相互间的库仑力为F1；若距离不变，它们带有等量异种电荷Q时，相互间的库仑力为F2，则关于两力大小关系正确的是（ ）A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝F2 D．无法确定8. （多选）两点电荷A、B带电荷量qA＞qB，在真空中相距为L0，现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置（ ）A．当A、B为同种电荷时，在A、B连线之间靠近B一侧B．当A、B为同种电荷时，在A、B连线之间靠近A一侧C．当A、B为异种电荷时，在BA连线的延长线上靠近A一侧D．当A、B为异种电荷时，在AB连线的延长线上靠近B一侧参考答案：目标检测1.AD 2.B3.CD 解析：两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1∶7，设A带电量为q，则B带电量为7q，根据库仑定律。两小球之间的静电力大小原来可表示为7k 。若两电荷原来带异种电荷，两者接触一下放回原来的位置，金属球A和B带电量分别为3q、3q，根据库仑定律。两小球之间的静电力大小可表示为9k 。两小球之间的静电力大小与原来之比是9∶7。选项C正确。若两电荷原来带同种电荷，两者接触一下放回原来的位置，金属球A和B带电量分别为4q、4q，根据库仑定律。两小球之间的静电力大小可表示为16k 。两小球之间的静电力大小与原来之比是16∶7。选项D正确。4.D 5.D 6.B 7.B 8.AD 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 库仑扭秤.mp4 高中物理选修3-1第一章第2节库仑定律.ppt 高中物理选修3-1第一章第2节库仑定律导学案.doc
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