物理：1.2_探究静电力_课件(粤教版选修3-1).ppt

1、第二节探究静电力,课标定位 学习目标： 1.正确理解点电荷的模型，知道实际带电体能看成点电荷的条件 2掌握库仑定律的内容及公式，理解库仑定律的适用条件 3运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题 重点难点：库仑定律的内容及公式的理解和应用,一、点电荷 1点电荷：如果一个带电体，它本身的_比起它到其他带电体的_小得多，那么在研究它与其他带电体的相互作用时，可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点这带电的几何点称为点电荷,大小,距离,课前预习,2理想模型：理想模型方法是物理学常用的研究方法当研究对象受多个因素影响时，在一定条件下可以抓住_，忽略_，将研究对象抽象为理想模型 说明：点

2、电荷是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看成点电荷点电荷是一个理想化模型，体现了物理学中抓主要因素、忽略次要因素的思想方法,主要因素,次要因素,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_,减小,增大,增大,减小,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，跟它们间的距离的_成反比作用力的方向在它们的_ (2)公式：_

3、. (3)静电力常量k_. (4)适用条件：真空中的_,真空中,点电荷,乘积,二次方,连线上,9.0109 Nm2/C2,点电荷,F,思考感悟 现有一个半径为20 cm的带电圆盘，问能否把它看成点电荷？ 提示：能否把带电圆盘看成点电荷，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，完全可以把它看成点电荷；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，而不能看成点电荷,核心要点突破,一、点电荷概念的理解 1点电荷是物理模型 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，实际中并不存在,2带电体看成点电荷的条件 如果带电体间的距离

4、比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷这样处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，是物理学上经常用到的方法,3点电荷只具有相对意义 一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定 4注意区分点电荷与元电荷 (1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电荷量的最小单位 (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电量的整数倍,特别提醒：(1)点电荷与力学中的质点类似，是在研究复杂

5、物理问题时引入的一种理想化模型 (2)不少物理问题都与较多的因素有关，要研究其与所有因素的关系是很困难的，抓住主要因素构建物理模型，才可以简化研究的过程,即时应用(即时突破，小试牛刀) 1(单选)下列关于点电荷的说法中，正确的是() A体积大的带电体一定不是点电荷 B当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷 C点电荷就是体积足够小的电荷 D点电荷是电荷量和体积都很小的带电体,解析：选B.带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论，故A、C、D错一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以

6、忽略，即可视为点电荷故B正确,2静电力的大小计算和方向判断一般分开进行 (1)大小计算 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的绝对值即可 (2)方向判断 在两电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸 3只有采用国际单位，k的值才是9.0109 Nm2/C2.,4库仑定律严格适用于真空中两个点电荷的相互作用，但两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷，r应指两球体的球心距 5对于不能视为点电荷的物体间的库仑力不能随便用库仑定律求解，要视具体情况而定 特别提醒：(1)在应用库仑定律时，不能只从数学的角度进行分析，要结合库仑定律成立的条件进行分析 (2)库仑定律

7、与万有引力定律十分相似，学习时可用类比方法，两者的相似性揭示了大自然的和谐美和多样美,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2有三个完全一样的球A、B、C，A球带电荷量为7Q，B球带电荷量为Q，C球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用力变为原来的多少？,课堂互动讲练,(单选)如图121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(),图121,

8、【答案】D 【方法总结】由于对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深，常会出现以下错解： (1)认为a、b既可以看成质点，也可以看成点电荷，万有引力定律和库仑定律都适用，误选A. (2)认为a、b既不能看成质点，也不能看成点电荷，万有引力定律和库仑定律都不适用，误选B.,在真空中有两个相距r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1q，q24q. (1)若A、B固定，在什么位置放入第三个点电荷q3，可使之处于平衡状态，平衡条件中对q3的电荷量及正负有无要求？ (2)若以上三个电荷皆可自由移动，要使它们都处于平衡状态，对q3的电荷量及电性有何要求？ (3)若q1q，第(2)问中的答案又如何？,图122

9、,图123,【答案】见精讲精析 【方法总结】要三个可自由移动的点电荷受库仑力平衡，则三个点电荷一定在一条直线上，且同种电荷在两边，中间为异种电荷，中间电荷量最小，旁边与中间的距离近，电量应小，距离远电量应大，可简单记为“同夹异、大夹小、近小远大”,如图124所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B30.现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得在C处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，则A带_电，qAqB_.,图124,【思路点拨】先选择其中一个物体作为研究对象，再进行受力分析，根据受力情况列式求解 【自主解答】正电荷在C处受qA、qB的库仑力作用，方向一定在A、C和B、C连线上，要使合力水平向左，C受A的作用必定为引力，受B的作用必定为斥力，所以A带负电，B带正电，由受力分析图得,图125,【答案】