高中物理 第一章 第二节 探究静电力配套辅导与检测课件 粤教版选修31.ppt

第二节探究静电力 电场 1 了解点电荷的概念 2 理解库仑定律 知道静电力常量 3 会用库仑定律进行有关的计算 1 库仑通过定量的实验研究 在1785年发现下述规律 在真空中两个 之间的作用力 跟它们的 的乘积成 跟它们间的 的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 同种电荷相互 异种电荷相互 电荷之间的这种作用力称 又叫做 2 中学阶段库仑定律的适用条件是 中的 答案 1 点电荷电荷量正比距离排斥吸引静电力库仑力2 真空点电荷 考点一点电荷的理解 1 点电荷 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 带电体视为点电荷的条件 当带电体的大小比起它到其它带电体的距离小得多时 以致带电体的形状和电荷在它上面的分布已无关紧要 此时带电体可视为点电荷 3 一个带电体能否视为点电荷 是相对于具体问题而言的 不能单凭其大小和形状来确定 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成点电荷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以忽略时 这两个带电体可看成点电荷d 一切带电体都可以看成点电荷 解析 本题考查点电荷这一理想模型 能否把一个带电体看成点电荷 关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状 能否把一个带电体看作点电荷 不能以它的体积大小而论 应该根据具体情况而定 若它的体积和形状可不予考虑时 就可以将其看成点电荷 答案 c 考点二库仑定律 1 内容 在真空中两个点电荷之间的作用力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟它们间的距离的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 2 公式 用q1 q2表示两个点电荷的电荷量 用r表示它们之间的距离 f表示它们之间的静电力 则 其中静电力常量k 9 0 109n 3 适用条件 真空 点电荷 这两个条件都是理想化的 在真空中也近似成立 有人根据公式 设想当r 0时 得出f 的结论 从数学角度这是必然的结论 但从物理的角度分析 这一结论是错误的 其原因是 当r 0时 两电荷已失去了点电荷的前提条件 何况实际的电荷都有一定的大小和形状 根本不会出现r 0的情况 也就是说 在r 0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力 4 静电力的大小和方向 1 大小的计算 利用库仑定律计算大小时 不必将表示电性的正负号代入公式 只代入q1 q2的数值 2 方向 利用同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引来判断 5 库仑定律与万有引力定律的比较 真空中有两个点电荷q和q 它们之间的库仑力为f 下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1 5f a 使q的电荷量变为2q 使q的电荷量变为3q 同时使它们的距离变为原来的2倍b 使每个点电荷的电荷量都变为原来的1 5倍 使它们的距离也变为原来的1 5倍c 使其中一个点电荷的电荷量变为原来的1 5倍 使它们的距离也变为原来的1 5倍d 保持电荷量不变 使它们的距离变为原来的倍 练习 1 两个相同的金属小球 带电量之比为1 7 相距较远 且表现为引力 两者相互接触后再放回原来的位置 则它们间的库仑力为原来的 2 有一带电量为q的金属圆环 圆环的半径为r 如果在圆环的圆心上放置一个带电量为q的点电荷 则q受到圆环的作用力为 解析 由于带电圆环的对称性 圆环上的各点的电荷与其关于圆心对称的点的电荷对点q的作用力大小相等 方向相反 故q受到圆环的作用力为零 答案 a 一 关于三个点电荷在一条直线上的平衡问题1 三个点电荷的位置关系是 同性在两边 异性在中间 如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态 则这三个电荷一定有两个是同性电荷 一个是异性电荷 且两个同性电荷分居在异性电荷的两边 2 三个电荷中 中间电荷的电荷量最小 两边同性电荷谁的电量小 中间的异性电荷就距离谁近一些 两个电荷量分别为q和4q的负电荷a b 在真空中相距为l 如果引入另一个点电荷c 正好能使这三个点电荷都处于静止状态 试确定电荷c的位置 电性及电荷量 由a b点电荷同为负电荷 只有当电荷c处于a b之间时 其