2018-2019学年高中物理 第一章 电荷与电场 2 点电荷之间的相互作用学案 教科版选修1 -1

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1、2　点电荷之间的相互作用学习目标知识脉络1.知道点电荷是一种理想化模型．2．了解电荷间的相互作用规律，知道库仑定律．(重点)3．能利用库仑定律计算真空中静止的两点电荷间的相互作用力．(重点、难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、点电荷1．定义当带电体间的距离远大于它们的大小，以至带电体的形状、大小可以忽略不计时，在这种情况下，我们就可以认为带电体所带的电荷量集中在一个“点”上，这样的带电体称为点电荷．2．特点与力学中把物体看成质点的情况相似，点电荷也是一种理想化的物理模型．二、库仑定律1．库仑定律的内容：真空中两个静止的点电荷间的相

2、互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．电荷间的这种相互作用力称为静电力或库仑力．2．适用条件：库仑定律适用于真空中的静止的两点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律．3．公式：F电＝k.4．静电力常量：k＝9.0×109N·m2/C2.5．在使用这个公式时要注意：如果Q1和Q2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力；如果Q1和Q2的符号相同，则它们之间的相互作用力是排斥力．[基础自测]1．思考判断(1)点电荷就是体积足够小的电荷．(　　)(2)点电荷是电荷量和体积都很小的带

3、电体．(　　)(3)体积大的带电体一定不能看成点电荷．(　　)(4)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小．(　　)(5)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等．(　　)[提示]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√2．关于点电荷的描述，正确的是(　　)A．点电荷是球形的带电体B．点电荷是质量小的带电体C．点电荷是带电量少的带电体D．点电荷是一种理想化模型D　[电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是只有体积很小的带电体才能看作

4、点电荷，也不是带电体带电量很小时，当然不一定只有球形带电体，才能可看作点电荷，所以A、B、C错误；当两个带电体的形状大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，是一种理想化模型，实际不存在，所以D正确．故选D.]3．在真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F.如果将它们各自所带的电荷量都减小到原来的一半，而它们之间的静电力仍为F，那么它们之间的距离应为原来的(　　)【导学号：37032008】A．　B．C．2倍D．4倍B　[原来时：F＝k；后来时：F＝k，解得r′＝r，故选B.][合作探究·攻重难]点电荷的理解1．点

5、电荷点电荷是没有大小和形状，且具有电荷量的理想化模型．实际并不存在，它只是为了研究问题方便而人为抽象出来的．2．带电体视为点电荷的条件带电体间的距离比它们自身尺度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以视为点电荷．忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题起关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法．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．　关于点电荷的说法，正确的是(　　)【导学号：37032009】A．

6、研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷B．点电荷一定是电荷量小的带电体C．点电荷一定是电荷量大的物体D．两带电小球，当它们的距离远大于半径，体积对作用力的影响就可忽略不计，带电体可视为点电荷D　[尽管天体体积很大，但若其间距远大于半径时，其体积的影响可忽略，可以视为点电荷，故选项A不对，选项D正确．带电体能否被视为点电荷与所带电荷量的多少无关，故选项B、C不对．]突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，来简化研究的问题，是物理学中常用的研究方法.[针对训练]1．关于点电荷的下列说法中正确的是(　　)A．点电荷就

7、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能看成点电荷D．当两个带电体的形状对它们之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D　[带电体能否看成点电荷，不能以体积大小，带电荷量多少而论．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忽略，即可视为点电荷．故D正确．]库仑定律的理解及应用1．注意库仑定律的适用条件：库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用，在空气中可认为近似适用．2．在理解库仑定律时，有人根据公式F＝，设想当r→0时可得出F→∞的结论．从数学角度分析是

8、正确的，但从物理角度分析，这一结论是错误的．错误的原因是：当r→0时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现r→0的情况．也就是r→0时，不能再利用库仑定律计算两电荷间的相