江苏省江阴市山观高中物理 1.2《库仑定律》导学案（无答案）新人教版选修31.doc

库仑定律 【学习目标】1熟记库仑定律的内容、公式及其适用条件。2知道点电荷的概念，掌握带电体能视作点电荷的条件。3会用库仑定律求解电荷间的作用力。4能处理库仑力参与下的力学问题。【学习过程】学习任务一：库仑定律回顾： 电荷之间的相互作用：同种电荷相互 、异种电荷相互 。猜想： 电荷之间相互作用力的大小可能与哪些因素有关？探究： 如图所示，o是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的p1、p2、p3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。思考： 为探究电荷间作用力的大小与电荷量大小和距离的关系应该采用什么实验方法？结论： 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而 ，随着距离的增大而 。库仑定律： 内容： 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。（静电力、库仑力）表达式： 静电力常量：k=9.0109 nm2/c2。适用条件： 、 认识点电荷： 不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。点电荷是一种理想化模型。类比（回顾交流） 物体视作质点的条件 结论： 当带电体之间的距离比它们自身的大小 得多，以致带电体的大小、形状及电荷分布状况对它们之间 作用力的影响 时；带电体可视作点电荷。 想一想： 你感觉库仑力的表达式和我们学习过的哪一个力形式上很相似？ 辩一辩： 若点电荷a的电荷量是点电荷b的电荷量的2倍，那么a对b的静电力是b对a静电力的2倍吗？练一练： 真空中两个完全相同的带电体（可视为点电荷），分别带电+5q、-q，相距为r，库仑力大小为f，现将它们相互接触后再分开至2r处，则它们间的库仑力变为多少？学习任务二：库仑力作用下的力学问题1：平衡问题：如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球b，静止在图示位置，若固定的带正电的小球a的电荷量为q，b球的质量为m，带电荷量为q，30，a和b在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求a、b两球间的距离。2：过程分析： 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3：圆周运动：如图所示，正电荷固定于半径为r的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电电量为，质量为m的小球，从轨道的a处无初速释放，求：小球在b点对轨道的压力。【课后作业】（ ）1、半径相同的金属球a、b带有相等电荷量q，相距一定距离时，两球间的库仑力为f，今让第三个与a、b相同的不带电的金属球c先后与a、b接触，然后再移开，此时a、b间的相互作用力大小可能是 af/8 bf/4 c3f/8 d3f/4（ ）2、如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q1q2q3为 a(9)4(36) b9436c(3)2(6) d326（ ）3、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的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是af1 bf2 cf3 df4 （ ）4、如图所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球m、n，此时上下丝线的受力分别为和，如果使m球带正电，n球带负电，上下线受到的力分别为、，则 a. b. c. = d. （ ）5、如图所示，质量、和、的两球，用绝缘细线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为、，则 a若，则 b若，则 c若，则 d、是否相等与、谁大谁小无关，且若，则（ ）6、如图所示，竖直绝缘墙壁上的q处有一固定的小球a，在q的正上方p点用绝缘线悬挂一个小球b，a、b两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角由于漏电，a、b两小球的电荷量逐渐减小，悬线与竖直方向夹角逐渐减少，则在漏完电之前，拉力的大小将a保持不变 b先变小后变大c逐渐变小 d逐渐变大（ ）7、不带电的金属球a的正上方有一点b，该处有带电液滴自静止开始落下，到达a球后电荷全部传给a球，不计其他的影响，则下列叙述中正确的是a第一液滴做自由落体运动，以后的液滴做变加速直线运动，而且都能到达a球b当液滴下落到重力等于库仑力位置时，速度为零c当液滴下落到重力等于库仑力位置时，开始做匀速运动d一定有液滴无法到达a球 8、原子中的电子绕原子核的运动可以看成圆周运动。8、设氢原子的核外电子在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e、质量为m，求电子的绕