广东省佛山市顺德大良实验中学高中物理《1.2探究静电力》导学案（无答案）粤教版选修31.doc

1.2探究静电力【学习目标】1、掌握点电荷的基本概念，学会判断带电体是否可看作点电荷；2、掌握库仑定律，会应用公式进行计算；【使用说明】1、在做学案前必须认真阅读教材，阅读过程中在课本上做必要的标记；2、在40分钟内完成，遇到问题先独立思考，晚修不讨论，不抄袭作业。【课前预习案】一、点电荷：1、当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以 时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。2、特点：(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中 (2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其 确定。预习检测：1、关于点电荷的下列说法中哪些是正确的( )a点电荷是真实存在的 b较小的带电体都可以看成点电荷c点电荷并非理想模型 d较大的带电体也可以看成点电荷2、关于点电荷，下列说法不正确的是( )a. 点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化模型b. 点电荷自身不一定很小，所带电荷不一定很少c. 体积小于1mm3带电体就是点电荷d. 体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷二、库仑定律：我们已知：同种电荷相互 ，异种电荷相互 。1、【观察与思考】如图，导体小球a带电荷q，导体小球b带电荷q。（1）保持a、b小球电荷量不变，将小球a逐渐靠近小球b，两者之间的距离r变 ，绳子与竖直方向的偏角变 。可见，小球a、b间的相互作用力f变 。（2）保持a、b小球间的距离r不变，使小球a带电荷为2q，发现绳子与竖直方向的偏角变 。可见，小球a、b间的相互作用力变f 。【结论】（1）两个物体的电荷量不变时，距离r越小，物体间的相互作用力f越 。- 3 -（2）两个带电物体间距离r不变时，电荷量越大，物体间的相互作用力f越 。2、库仑定律内容：在真空中两个点电荷间作用力跟它们的电量的乘积成 ，跟它们间的距离的平方成 ，作用力的方向 。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。【注意】 (1)电荷间的相互作用力f称为 或库仑力(2)库仑定律适用于 两个静止的 ，在空气中也近似成立(3)如果存在多个点电荷时，某点电荷受的静电力是其他所有点电荷单独对其作用的静电力的 。3、库仑定律的表达式 (1)在国际单位制中，电荷量的单位是 ，力的单位是 ，距离的单位是 。(2)k是静电力常量，k ，其意义是：两个电荷量为1 c的点电荷，在真空中相距1 m时，相互作用力是 。预习检测：1、已知电子的轨道半径r5.31010m，电子的质量m1=9.11031kg，质子的质量 m2=1.71027 kg，万有引力常量g=6.71011nm2/kg2。电子和质子的电荷量都是e=1.61019 c。求：（1）电子受到质子的静电力；（2）电子受到质子的万有引力；（3）电子受到质子的静电力与万有引力的比值。2、如图，三个点电荷a、b、c分别固定在边长为r的正方形的三个顶角上，带电量如图所示，求：（1）b受到a对它的静电力； （2）c受到a对它的静电力。1.2探究静电力（2）【知识回顾】一、点电荷：1、当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以 时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。2、点电荷是一种 的物理模型，现实中 。3、一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其 确定。二、库仑定律：1、内容：在真空中两个点电荷间作用力跟它们的电量的乘积成 ，跟它们间的距离的平方成 ，作用力的方向 。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2、库仑定律的表达式 3、适用条件： ， 。【巩固练习】1、真空中有两个点电荷，它们间的静电力为f, 把它们之间的距离增大为原来的2倍，把其中一个点电荷的电量增大为原来的2倍，它们间的静电力将变为 ( )a. f b. 2f c. f/2 d. f/42、真空中有两个点电荷a、b，a带电荷4q，b带电荷 -2q，相互接触后，a的电荷量是（ ），b的电荷量是（ ）。a. 0 b. 2 q c. -q d. q【结论】把两个相同的带电金属小球接触后再分开，它们的电量先 ，后 。3、两个放在绝缘架上的相同金属球，相距r，球的半径比r小得多，带电荷量大小分别为q和3q，相互斥力为3n。现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为( )a1n b2n c4/3n d4n4、两个带电小球之间具有静电引力，将它们相互接触后再分别放回原处，则 ( )a. 一定还有静电引力 b. 一定有静电斥力c. 一定没有静电力 d. 可能有静电斥力，也可能没有静电力5、两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2c正电荷，q2= 4c负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为f。（1）今将q1、q2、r都变成原来的2倍，相互作用力如何变化？（2）若q2电性变成正电荷，相互作用力如何变化？（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变化？（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变化？6、如图，三个带电小球a、b、c固定在相距为l的位置上，a带电荷q，b带电荷2q，c带电荷-q。求b受到的静电力，并在图上画出。7、如图，三个带电小球a、b、c固定在如图的位置上，a带电荷2q，b带电荷2q，c带电荷-q。夹角为30。求c受到的静电力，并在图上画出。8、点电荷a和b之间的距离为15cm，分别带有正电荷q和4q，现在有第三个点电荷c带负电荷2q，点电荷c放在什么位置才能处于平衡状态？拓展题：有两个半径为