高中物理 第一章 电场 第二节 探究静电力学案 粤教版选修3-1.doc

第二节探究静电力学习目标重点难点1理解点电荷的概念2通过对演示实验的观察和思考，概括出两个点电荷之间的作用规律3掌握库仑定律的内容，会用库仑定律进行简单计算重点：库仑定律难点：真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律一、点电荷本身的_比相互之间的_小得多的带电体，它是一个理想化的模型预习交流1现有一个半径为20 cm的带电圆盘，问能否把它看做点电荷？二、库仑定律1探究方法：控制变量法（1）探究电荷间的作用力的大小跟距离的关系：电荷量不变时，电荷间的距离增大，作用力_；距离减小时，作用力_（2）探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系：电荷间距离不变时，电荷量增大，作用力_；电荷量减小，作用力_2库仑定律（1）内容：在_两个_之间的作用力，跟它们的电荷量的_成正比，跟它们的距离的_成反比；作用力的方向在它们的_同种电荷_，异种电荷_（2）公式：_（3）静电力常量k_（4）电荷之间的作用力称为_，又叫做_预习交流2有同学认为，公式f中，当r0时，两者的库仑力f趋向无穷大，你认为可能吗？为什么？在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点答案：一、大小距离预习交流1：答案：能否把带电圆盘看做点电荷，不能只看大小，要视具体情况而定若考虑它与10 m远处的一个电子的作用力时，完全可以把它看做点电荷；若电子距圆盘只有1 mm时，这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面，而不能看做点电荷二、1（1）减小 增大（2）增大 减小2（1）真空中点电荷乘积平方连线上相斥相吸（2）fk（3）9.0109 nm2/c2（4）静电力库仑力预习交流2：答案：不可能因为库仑定律仅适用于真空中的点电荷，当两带电体无限靠近，即r0时，带电体不能看成点电荷，当然就不能应用库仑定律来计算，应用库仑定律前切记其适用范围库仑定律应用库仑定律时，电荷的正负号有无必要代入公式？如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l是球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为q，那么关于a、b两球之间的万有引力f引和库仑力f库的表达式正确的是（）af引g，f库kbf引g，f库kcf引g，f库kdf引g，f库k1在中学物理中，库仑定律的表达式只适用于真空中的点电荷2两个点电荷之间的静电力作用是相互的，它们遵循牛顿第三定律3两个点电荷之间的相互作用力都独力地满足库仑定律的表达式，不因其他电荷的存在而受影响；任何一个电荷所受的静电力等于周围其他各个点电荷对它的作用力的合力4两个带电金属球间的库仑力当两个相距较近的金属小球带同种电荷时，fk；反之当两球带异种电荷时，fk5库仑定律与万有引力定律的比较万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观带电粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式fgfk条件两质点之间真空中两点电荷之间1关于点电荷的说法中正确的是（）a只有体积很小的带电体才能被看做点电荷b当两个带电体的大小及形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷c电子和质子在任何情况下都可视为点电荷d均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷2（2011上海徐汇区高二检测）对于库仑定律，下列说法正确的是（）a凡计算真空中两个静止的点电荷间的相互作用力，就可以使用公式fkb两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律c相互作用的两个点电荷，不论它们所带的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等d当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量3两点电荷相距为d，相互作用力为f；保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力的大小变为4f，则两电荷之间的距离应变为（）a4d b2d cd/2 dd/44有半径均为r的两个金属球，彼此相距距离为l，其中l远远大于球的半径r它们的带电荷量分别为q1、q2如图所示，则它们之间的静电力为（）a bc d5带电荷量分别为4q和6q的两个相同的金属小球保持一定的距离（比小球的直径大得多），相互作用的静电力为f；若将它们接触后分开，并再放回原处，它们的相互作用力为（）a24f b25f cf/24 d25f/24提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记知识精华技能要领答案：活动与探究：答案：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、异种电荷相互吸引判断迁移与应用：d解析：由于a、b两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l3r，不满足lr的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故f库k万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不满足lr，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故f引g当堂检测1bd解析：带电体能否被视为点电荷的关键是带电体的形状和大小对它们之间库仑力的影响情况，若影响可以忽略，则可视为点电荷，否则不能带电体能否视为点电荷不是看其本身的实际具体大小，电子和质子尽管比较小，但是如果它们的形状对它们之间的库仑力有显著影响时，就不能视为点电荷2ac解析：库仑定律适用于真空中的点电荷，当两小球相距非常近时，不能当成点电荷库仑定律不再适用，a对，b错；库仑力遵循牛顿第三定律，c对；球心距离l4r，不满足lr，两金属球不满足库仑定律适用条件，二者之间的库仑力除与电荷量有关外，还与所带电荷的电性有关，d错3c解析：由库仑定律fk可知，要使带电荷量保持不变而作用力增大4倍，应该使距离变为原来的一半4b解析：由于两球之间距离远大于球的半径，故