2017-2018學(xué)年高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理教科版選修3-1課件：第一章 第2講 庫侖定律

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1、第一章靜電場(chǎng) 1.明確點(diǎn)電荷是個(gè)理想化模型，知道帶電體簡(jiǎn)化為點(diǎn)電荷的條件.2.理解庫侖定律的內(nèi)容及公式.3.會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算目標(biāo)定位 二、庫侖定律三、靜電力的疊加對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾欄目索引 一、探究影響點(diǎn)電荷之間相互作用的因素四、靜電力作用下的平衡問題 1.點(diǎn)電荷(1)定義：當(dāng)一個(gè)帶電體本身的 比它到其他帶電體的距離 很多，以至在研究它與其他帶電體的相互作用時(shí)，該帶電體的 以及 均無關(guān)緊要，該帶電體可以看做一個(gè)帶電的點(diǎn)，這樣的電荷稱為點(diǎn)電荷.(2)點(diǎn)電荷是 的物理模型，只有電荷量，沒有大小、形狀，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際 (填“存在”或“不存在” )2.電荷之間的相互作用隨電荷量的增

2、大而，隨它們之間距離的增大而. 答案 一、探究影響點(diǎn)電荷之間相互作用的因素n知識(shí)梳理線度小形狀電荷在其上的分布狀況理想化不存在增大減小 (1)只有體積很小或電荷量很小的帶電體才可以看做點(diǎn)電荷嗎？ 答案 【深度思考】答案不是.一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問題而言的，與體積大小和電荷量大小無關(guān).(2)點(diǎn)電荷就是元電荷嗎？答案不是.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，元電荷是最小電荷量. 例1關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是()A.點(diǎn)電荷就是體積小的帶電體B.球形帶電體一定可以視為點(diǎn)電荷C.帶電少的帶電體一定可以視為點(diǎn)電荷D.大小和形狀對(duì)作用力的影響可忽略的帶電體可以視為點(diǎn)電荷n典例精析 解析答案

3、返回總結(jié)提升 解析點(diǎn)電荷不能理解為體積很小的帶電體，也不能理解為電荷量很少的帶電體.同一帶電體，如要研究它與離它較近的電荷間的作用力時(shí)，就不能看成點(diǎn)電荷，而研究它與離它很遠(yuǎn)的電荷間的作用力時(shí)，就可以看做點(diǎn)電荷.帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要依具體情況而定，A、B、C均錯(cuò).答案D 總結(jié)提升 返回 總結(jié)提升(1)一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀確定.(2)點(diǎn)電荷的電荷量可能較大也可能較小，但一定是元電荷的整數(shù)倍. 1.內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的作用力(斥力或引力)與這兩個(gè)電荷所帶電荷量的乘積成，與它們之間距離的成反比，作用力的方向沿著.2.公式：F，其中k

4、Nm 2/C2，叫做靜電力常量.3.適用條件：(1)；(2). 答案 n知識(shí)梳理二、庫侖定律正比平方這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線9.0109在真空中點(diǎn)電荷 4.靜電力的確定(1)大小計(jì)算：利用庫侖定律計(jì)算靜電力時(shí)不必將表示電性的正、負(fù)號(hào)代入公式，只代入Q1和Q2的絕對(duì)值即可.(2)方向判斷：利用同種電荷相互，異種電荷相互來判斷. 答案 排斥吸引 當(dāng)電荷Q1、Q2間的距離r 0時(shí)，由公式F可知，兩電荷間的相互作用力F .這種說法正確嗎？為什么？ 答案 【深度思考】答案不正確.因?yàn)楫?dāng)電荷Q1、Q2間的距離r 0時(shí)，已不能將Q1、Q2視為點(diǎn)電荷了，庫侖定律不再適用. 例2兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B(均可視為

5、點(diǎn)電荷)帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩小球之間相互吸引力的大小是F.今讓第三個(gè)不帶電的相同金屬小球先后與A、B兩小球接觸后移開.這時(shí)，A、B兩小球之間的相互作用力的大小是()n典例精析 解析答案總結(jié)提升 答案A總結(jié)提升 總結(jié)提升(1)庫侖定律只適用于真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用，一般沒有特殊說明的情況下，都可按真空來處理.(2)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力遵守牛頓第三定律，即不論電荷量大小如何，兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小總是相等的. 例3如圖1所示，兩個(gè)半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近距離為r，帶等量異種電荷，電荷量為Q，兩球之間的靜電力為下列選項(xiàng)中的哪一個(gè)() 解析答案總結(jié)提升 圖1 返

6、回 答案B 總結(jié)提升 返回 總結(jié)提升兩個(gè)形狀規(guī)則的均勻球體相距較遠(yuǎn)時(shí)可以看做點(diǎn)電荷；相距較近時(shí)不能看做點(diǎn)電荷，此時(shí)球體間的作用力會(huì)隨著電荷的分布而變化. 1.兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力(選填“會(huì)”或“不會(huì)” )因?yàn)榈谌齻€(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變.2.兩個(gè)或者兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的. 答案 三、靜電力的疊加n知識(shí)梳理不會(huì)矢量和 例4如圖2所示，在A、B兩點(diǎn)分別放置點(diǎn)電荷Q121014 C和Q221014 C，在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C，且ABACBC6102 m .如果有一個(gè)電子在C點(diǎn)，它所受到的庫侖力的大小和方向如何？n典例精析 解析答案 圖2 返

7、回總結(jié)提升 總結(jié)提升答案8.01021 N方向平行于AB向左 總結(jié)提升(1)庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性.它與學(xué)過的重力、彈力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性質(zhì).(2)當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí)，每?jī)蓚€(gè)帶電體間的庫侖力都遵守庫侖定律.某一帶電體同時(shí)受到多個(gè)庫侖力作用時(shí)可利用力的平行四邊形定則求出其合力. 返回 四、靜電力作用下的平衡問題例5如圖3所示，用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q3.0106 C的正電荷.兩線夾角為120，兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3 m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量

8、為0.2 kg(重力加速度取g10 m /s 2；靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷).求：n典例精析解析答案圖3(1)兩線上的拉力F1和F2的大??； 答案1.9 N1.9 N (2)支架對(duì)地面的壓力FN的大小. 解析答案答案1.1 N技巧點(diǎn)撥返回 圖3 技巧點(diǎn)撥分析靜電力平衡的基本方法：(1)明確研究對(duì)象；(2)畫出研究對(duì)象的受力分析圖；(3)根據(jù)平衡條件列方程；(4)代入數(shù)據(jù)計(jì)算或討論. 返回 1.(對(duì)點(diǎn)電荷的理解)(多選)下列說法中正確的是()A.點(diǎn)電荷是一種理想化模型，真正的點(diǎn)電荷是不存在的 B.點(diǎn)電荷就是體積和電荷量都很小的帶電體C.根據(jù)F 可知，當(dāng)r 0時(shí)

9、，F(xiàn) D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究的問題的影響是否可以忽略不計(jì) 解析答案 對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 解析點(diǎn)電荷是一種理想化模型，一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷不是看其大小和所帶電荷量多少，而是應(yīng)具體問題具體分析，是看它的形狀和尺寸對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì).因此大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷和小的帶電體一定能看成點(diǎn)電荷的說法都是錯(cuò)誤的，所以選項(xiàng)A、D正確，B錯(cuò)誤；r 0時(shí)帶電體已經(jīng)不能看成點(diǎn)電荷，C錯(cuò)誤.答案AD 解析答案 2.(庫侖定律的理解和應(yīng)用)兩個(gè)分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫侖力的大小為() B 3.(靜電力的疊加)如圖4，電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn).已知放在P、Q連線上某點(diǎn)R處的點(diǎn)電荷q受力為零，且PR2RQ.則() 解析答案 圖4A.q12q2 B.q14q2C.q12q2 D.q14q2B 4.(庫侖力作用下的平衡)如圖5所示，把質(zhì)量為3 g的帶電小球B用絕緣細(xì)繩懸掛，若將帶電荷量為Q4.0106 C的帶電小球A靠近B，當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度相距r20 cm時(shí)，繩與豎直方向成30角，A、B兩球均靜止.求B球帶的電荷量q.(取g10 m /s2) 解析答案 圖5 返回 返回