物理选修3-1人教新课标1.2库仑定律学案

1、第1.2库仑定律导学案【学习目标】1 .通过演示实验定性了解电荷之间的相互作用力大小与电荷量以及电荷之间距离大小 的关系。2 .明确点电荷是个理想模型，知道带电体简化为点电荷的条件。（难点）3 .知道库仑定律的文字表述和公式表述，会进行库仑力的分析、计算。（重点、难点）4 . 了解库仑扭称实验。【学法指导】1 .用控制变量法探究物理量之间的关系；2 .通过库仑力与万有引力的对比体会自然规律的多样性与统一性，应用联系的观点体 会库仑力具有力的共性。【知识链接】自然界中只有 种电荷，同种电荷相互 ,异种电荷相互 ;电荷量的单 位是,符号是 ；元电荷的电荷量 e=,所有带电体的电荷量等于 e或者e的

2、1. 2-1探究影响电荷间相互作用力的因素【学习过程】知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素1 .实验现象：图1.2-1中，物体。和小球都带正电，使小球的电荷量不变时，距离带电体越远，丝线偏离竖直方向的角度 ;使小球处于 同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度 。2 .实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而 ,随着 距离的减小而。3 .猜想：电荷之间的作用力会不会与 呢？即与它们的 的乘积成正比，与它们之间 成反比。知识点二、库仑的实验一一扭称实验1 .实验装置：如图 1.2-2，小球B不带电，当带电小球 C靠近带电小球 A 时，A C之间的作用力使。2 .库仑力大小

3、的确定：。3 . 小球电荷量的确定： 让一个带电金属小球与 接触，前者的电荷量就会分给后者 。4 .实验结论：库仑力 F与距离r的关系式为：,库仑力 F 与电荷量的关系式为：,即库仑力公式 F=。知识点三：库仑定律1 .库仑力： 间的相互作用力叫静电力或库仑力。2 .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与它们的距 离的二次方成,作用力的方向在。表达式：F=,式中k叫静电力常量，实验测得k=°问题1：请你仔细领会库仑定律内容，指出库仑定律的适用条件是什么？电点荷在实际中存在吗？把实际的带电体看成点电荷的条件是什么？问题2：有半径均为r的两个金属球

4、，彼此距离为L,其中L远远大于球的半径r,它们都带正电荷，电荷量分别为 Qi、 Q2。在图中画出它们所受的静电力方向，它们之间的静电力大 小为（A.kQiQ2B.k QiQ2L 2rC.L QiQ2 k2(L 2r)2D.一个质量是n的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿u.ikgm / s着同一直线以6m/s的速度水平左运动。则： （1）碰撞前钢球的动量大小为 ,方向 向;碰撞后钢球的动量大小为 ,方向向 。（2）取向右的方向为正方向， 求碰撞前后动量变化的大小和方向？1. 2-3求一个点电荷受的库仑力力的作用时间越长，小 球的动量会怎样变化？3 .动量始终保持在同一

5、条直线上时的运算方法：选定一个 后, 将矢量运算简化为 （注意此时的正、负号只表示该矢量 的,不表不大小）。问题2： 一个质量为 m的小球在恒力F的作用下，从静止开始沿光滑 的水平面运动，那么，力 F作用的时间越长，小球的速度将 ，小 球的动量将。知识点三、冲量i .定义：力与力的作用 的乘积；表达式：；单位（写 符号）。2.物理量特点：（I）是 （填“状态”或“过程”）量；是 （填“矢”或 “标”）量；如果在作用时间内力的方向不变，则冲量的方向与力的方向 。问题3:右图中，小球的质量为m 二八，恒力F=10N,的物体沿物求小球所堂各力的冲董？m = 5kg小球与水平面间的动摩擦因数科=0.2

6、。小球运动2 s的时间内，求：（1）画出小球的受力，并求小球所受各力的冲量大小和方向；（2）小球所受合 力的冲量大小和方向。（g取10 m/s 2）知识点四、动量定理：1 .内容：物体在一个运动过程始末的 等于它在这个过程中所受力 的。2 .公式：（1）（2）（请你口述一遍公式中各项的意义？） 3 .动量定理的理解：（1）如果物体受到多个力的作用，则公式中的F是 指, I是指 的冲量；（2）如果物体受到的力是变力或做曲线运动，动量定理将 （填适用或不适用 ）。特别提醒：阅读资料 P5疑难名师点拨三2（2） “应用动量定理分析计算的一般步骤”并认真体会，然后根据提示完成问题4。问题4: 一个质量

7、为cda%的垒球，以25m/<5的水平速度飞向球棒，被球棒打击后， 0.18kg4m 11/ s反向水平飞回，速度的大小为45m/s °若球棒与垒球的作用时间为001s,球棒对垒球的球棒时全球的作用力 是恒力还是克力？平均作用力是多大？请先审题：（1）你要研究的对象是 ,研究的过程是 J（2）研究对象受力和运动情况分析：画出研究对象的受力图，此过程 力的作用时间 ,作用力的特点是 , 且打击后反向飞回。（3）你选取的正方向是 ,对照动量定理的公式“ . 一 ” 一mv -mv = F (t -t)是：用题中的已知量和未知已知量O列出的方程请规范解答本题:【当堂检测】1.下列关于

8、动量的说法中，正确的是(A.质量大的物体动量一定大B.C.两物体动能相等，动量一定相等D.)速度大的物体动量一定大两物体动能相等，动量不一定相等2.解答以下三个小题，思考动量与动能的区别。(1)质量为2kg的物体，速度由3m/s增大为 几倍？6m/s,它的动量和动能各增大为原来的(2)质量为2kg的物体，速度由向东的 3m/s 变化了？如果变化了，变化量各是多少？变为向西的3m/s,它的动量和动能是否(3) A物体质量是2kg,速度是3m/s,方向向东；B物体质量是3kg,速度是4m/s,方 向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？3.在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移L后,动量变为p、动能变为E。以下说法正确的是A.在F作用下，这个物体若经过位移 B.在F作用下，这个物体若经过时间 C.在F作用下，这个物体若经过时间 D.在F作用下，这个物体若经过位移2L,2t ,2t ,( ) 其动量将等于 其动量将等于 其动能将等于2L,其动能将等于2p2p2E2Ek°4.一个质量为m=10kg的物体，以v =10m/s的速度做直线运动， 受到一个反方向的 作用力F,经过4s,速度变为反向的 2m/S。这个力多大？5. （A班必做，B班选做）