[中学联盟]重庆市江津第五中学高中物理选修3-1导学案第二节《库仑定律》导学案.docx

一知识与技能1掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律2会用库仑定律进行有关的计算二过程与方法1渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力2渗透控制度量的科学研究方法三情感态度与价值观二、学习重点难点重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算三、学习过程1、引入电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。提问：电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢了解：早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用那么是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.2、库仑定律：1.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2.库仑定律表达式：3.对库仑定律的理解：(1) 库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。a：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷b：点电荷是一种理想化模型d：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法那么就可以求出带电体间的静电力大小和方向(2)K：静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F：N、Q：C、r：m。(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。4库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它与高一时学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法那么，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。假设点电荷不是静止的，而是存在相对运动，那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外，还存在相互作用的磁场力。(5) ,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解为Q1¹Q2，受的力也不等。【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在外表上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计四、当堂测试1、以下说法中正确的选项是：A .点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C .根据 可知，当r趋近于0 时,F趋近于D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×105 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带+1.5×105 C和1.5×105 C的电量时，相互作用力为F2 , 那么 AF1 = F2BF1 F2 CF1 F2 D无法判断 3、电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg，它们之间的距离为5.3×10-11m结果保存一位有效数值1它们之间的万有引力(2异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少3电子给质子的库仑力4电子绕质子运动的向心力由谁提供(5在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子，与质子、电子构成等边三角形，求此时质子受到的合力 答案：F引=3.6×10-47N F电=8.2×10-8N F电=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N五、总结反思六、课后作业一、选择题 ：1库仑定律的适用范围是 A真空中两个带电球体间的相互作用B真空中任意带电体间的相互作用C真空中两个点电荷间的相互作用D真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，那么可应用库仑定律2两个相同的金属小球，带电量之比为17，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，那么它们间的库仑力可能为原来的 A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/73A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 A可能变大 B可能变小C一定不变 D不能确定4两个半径均为1cm的导体球，分别带上Q和3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，那么它们的相互作用力大小变为 A3000FB1200FC900FD无法确定5真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，那么 Aq一定是正电荷Bq一定是负电荷Cq离Q2比离Q1远Dq离Q2比离Q1近6如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为TA、TB；如果使A带正电， 二、填空题 7库仑定律的数学表达式是_，式中的比例常量叫_，其数值为_，其单位是_8两个点电荷甲和乙同处于真空中1甲的电量是乙的4倍，那么甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_倍2假设把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的_倍；3保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的_倍；4保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，那么它们之间的距离应变为原来的_倍5把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的_倍，才能使其间的相互作用力不变10如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，假设将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F_，小球A带的电量qA_三、计算题 11大小相同的金属小球，所带电量的值分别为Q1、Q2，且Q1=1/3Q2,把Q1,Q2放在相距较远的两点，它们间的作用力大小为F，假设使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作用力的大小附件1：律师事务所反盗版维权声明附件2：独家资源交换签约学校名录放大查看学校名录参见：