库仑定律导学案(共7页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 高一物理导学案选修31第一章 12库仑定律【教学目的】（1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。（2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。（3）体会类比法在科学研究中的作用【教学重点】掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定库仑定律【教学难点】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 自主学习问题1：什么是万有引力定律？适用条件是什么？万有引力常量是怎么测量的？从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习一下静电力的特点。【新课内容】一静电力的三要素的探究（1）静电力的作用点（2）静电力的方向沿着两电荷的连线。（3）静电力的大小：猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？ （阅读课本P5的实验）实验：定性探究一（探究F与距离 r的关系）定性探究二（探究F与电量Q1、Q2的关系） 结论：问题2：该实验能证实我们的猜想吗？那么这一问题是由谁解决的？二库仑的实验库仑扭称实验 阅读课本P6的实验问题3:（1）库仑的实验装置是怎样的？与哪个实验很相似？（2）库仑用到什么研究方法？（3）如何解决电荷测量问题,验证F与Q的关系？如何验证 F与r的关系？（4）库仑的实验得出了什么结论？三库仑定律（1）内容：（2）公式：问题4：库仑力的公式与哪个力的公式很相似？（ 库仑定律是否也有适用条件呢？（3）适用条件：问题5：什么是点电荷？与哪个理想模型的定义很相似？问题6：库仑定律中的常量K是怎样得出的？物理意义是什么？（4）静电力常量K的值:（5）库仑力合成和分解遵守的法则：【例题1】：已知氢核（质子）质量1.67×kg电子的质量是9.1×kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3× m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。思考：1.库仑定律中的和q是否带正负号？2.此题的结论说明什么问题？库仑力与万有引力的比较  万有引力库仑力都是平方反比力F=Gm1m2/r2F=Kq1q2/r2产生原因不同只要有质量就有引力，因此称为万有引力存在于电荷间，不光有吸引也可能有排斥决定力的因素相似吸引力与它们质量积成正比库仑力与它们的电量积成正比共性都遵从牛顿第三定律三库仑定律的应用【例题2】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 × c,求 其中一个电荷所受的库仑力。【例题3】：已知点电荷A电量是B点电荷的2倍，则A对B作用力大小跟B对A作用力的比值为（ ） A.2:1B.1:2C.1:1D.不一定【例题4】：两个质量都是m的小球，都用细线拴在同一点，两细线长度相等，两球都带上正电荷，但甲球电量比乙球多，平衡时两细线分别与竖直方向夹角为1和2，则二者相比，1_2。（小结）：如何求解带电体间静电力的大小和方向？ 巩固案 1. 关于点电荷的下列说法中正确的是（ ）A. 点电荷就是体积足够小的电荷B. 点电荷是电荷量和体积都很小的带电体C. 体积大的带电体一定不是点电荷D. 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，这两个带电体可看做点电荷2. 有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B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倍？3. 两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知，两球心相距10r，其相互作用力为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力为F2，则（ ）A. B. C. D. 4. 两个质量分别是m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A. B. C. D. 5. 有两个带电轻质小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距0.4m。如果引进第3个带电小球，正好使三个小球都处于平衡状态。求第3个小球带电性质如何？应放在什么位置？电荷量是Q的多少倍？ 库仑定律的应一. 知识要点： 1. 静电力和点电荷（1）两带电体之间存在着静电力。（2）点电荷：本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体，与质点类似，这是一种理想模型。 2. 库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，与它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线，同种电荷相斥，异种电荷相吸。（2）公式：库仑力（静电力）的大小：，其中。方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。定律的适用范围：真空中的点电荷。 3. 静电力叠加原理对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。二跟踪训练 1. 两个半径为R的金属球所带电荷量分别为Q1和Q2，当两球心相距为r时，相互作用的库仑力大小为（ ）A. B. C. D. 无法确定 2. 半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带等量同种电荷Q时，相互之间的库仑力为F1，两球带等量异种电荷Q与Q时库仑力为F2，则（ ）A. B. C. D. 无法确定 3. 有两个半径为r的金属球，相距为L，带电荷量分别为，如图所示，满足条件L>>r，则它们之间的静电力是（ ）A. B. C. D. 4. 有两个半径为r的带电金属球中心相距为l（l=4r），对于它们之间的静电作用力（设每球带电荷量绝对值相同）（ ）A. 在带同种电荷时大于带异种电荷时B. 在带异种电荷时大于带同种电荷时C. 在带等量负电荷时大于带等量正电荷时D. 大小与带电性质无关，只取决于电荷量 5. 如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（ ）A. B. C. D. 6. 在真空中，两个很小的带电体A、B相距为r，相互作用斥力为F，若A的带电荷量变为原来的两倍，B的带电荷量变为原来的6倍，且距离变为2r，则它们的斥力变为（ ）A. B. 3FC. 6FD. 12F 7. 如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为，则（ ）A. B. C. D. 8. 两个放在绝缘架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷量，相互斥力为3F。现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（ ）A. 0B. FC. 3FD. 4F 9. 在光滑的绝缘水平面上放着带电小球甲和乙，若它们带电荷量的关系是，质量的关系是，则它们在库仑力作用下产生的加速度之比是（ ）A. B. C. D. 10. 如图所示，三个点电荷固定在一直线上，的距离为距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比为（ ）A. 9：4：36B. 9：4：36C. 3：2：6D. 3：2：6 11. 如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为，带电荷量分别是，则细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成角，且两球同处一水平线上，若，则下列结论正确的是（ ）A. 一定等于B. 一定满足C. 一定等于D. 必须同时满足 12. 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（ ）A. B. C. D. 13. 竖直墙面光滑且绝缘，地面粗糙也绝缘，小球A、B带有同种电荷，用指向墙面的水平力F作用于小球B两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，若将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，作用于B的水平力仍为F，与原来的平衡状态相比较( )A地面对B球摩擦力变大 B地面对B球支持力变大C竖直墙面对小球A的弹力变大 DAB两球之间距离变大 14.真空中A、B两个点电荷，相距L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动（不记重力）开始时，A的加速度为a,经过一段时间B的加速度为a,速率为V，那么这时两点电荷相距 ，A点电荷的速率为 ，它们相遇时离A电荷出发点的距离是 。15.两个相同小气球带等量电荷（可看作点电荷），两气球相距为L0，细线间夹角为，悬挂物体的质量为m，气球悬浮在空中不动，求气球的带电量。16.如图所示，在光滑绝缘水平面上固定质量相等的三个带电小球（可视为点电荷）a、b、c三球共线，若释放a球，其初始加速度为1m/s2，方向向左；若释放c球，其初始加速度为3m/s2，方向向右；若释放b球，则b球的初始加速度的大小是多少？方向如何？专心-专注-专业