2018版高中物理 第1章 电荷的相互作用 1.2 探究电荷相互作用规律学案 沪科版选修3-1

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1、学案2　探究电荷相互作用规律[目标定位]1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用库仑定律进行有关的计算．一、库仑定律1.如图1所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体A和通草球B带上同种电荷，并使球形导体A与通草球B处在同一水平面上．图1(1)使通草球B处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，通草球B所受作用力的大小如何变化？(2)保持导体A和通草球B的电荷量不变，改变两者之间的距离，通草球B所受作用力的大小如何变化？(3)以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？　　2．库仑研究电荷间相互作用的

2、装置叫库仑扭秤，该装置是利用什么方法显示力的大小？通过库仑的实验，两带电体间的作用力F与距离r的关系如何？　　[要点总结]1．库仑定律：__________两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量q1与q2的乘积__________，跟它们的________________成反比，作用力的方向沿着它们的连线．表达式：F＝k.式中的k为静电力常量，数值为k＝__________________.2．库仑定律的适用范围：______________________.3．点电荷是只有电荷量，没有________、________的带电体，是一种理想

3、化的物理模型．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及____________状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做点电荷．[延伸思考]1．有人说：“点电荷是指带电荷量很小的带电体”，对吗？为什么？　　　2．还有人根据F＝k推出当r→0时，F→∞，正确吗？　　例1　两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间静电力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间静电力的大小为(　　)A.FB.FC.FD．12F针对训练　有三个完全相同的金属小球A、B、C，

4、A所带电荷量为＋7Q，B所带电荷量为－Q，C不带电．将A、B固定起来，然后让C反复与A、B接触，最后移去C，A、B间的相互作用力变为原来的(　　)A.倍B.倍C.倍D.倍二、静电力的叠加已知空间中存在三个点电荷A、B、C，A对C的静电力是否因B的存在而受到影响？A、B是否对C都有力的作用？如何求A、B对C的作用力？　　[要点总结]1．如果存在两个以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力．两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，某点电荷受到的作用力，等于____________________对这个点电荷的作用力的

5、__________．2．任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和______________定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．例2　如图2所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1＝＋2×10－14C和Q2＝－2×10－14C．在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2m．如果有一高能电子静止放在C点处，则它所受的静电力的大小和方向如何？图2　　　例3　如图3所示，两个点电荷，电荷量分别为q1＝4×10－9C和q2＝－9×10－9C，分别固定于相距20cm的a、b两点，有一个

6、点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是(　　)图3A．在a点左侧40cm处B．在a点右侧8cm处C．在b点右侧20cm处D．无法确定1．(对点电荷的理解)(多选)对点电荷的理解，你认为正确的是(　　)A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体B．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20CC．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷D．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷2．(库仑定律的理解与应用)相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2

7、倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为(　　)A.B．4FC．2FD.3.(静电力的叠加)如图4所示，等边三角形ABC，边长为L，在顶点A、B处有等量同种点电荷QA、QB，QA＝QB＝＋Q，求在顶点C处的正点电荷QC所受的静电力．图4　4．(静电力的叠加)如图5所示，在一条直线上的三点分别放置QA＝＋3×10－9C、QB＝－4×10－9C、QC＝＋3×10－9C的A、B、C点电荷，试求作用在点电荷A上的静电力的大小．图5答案精析知识探究一、1．(1)增大通草球B所带的电荷量，其受到的作用力增大；减小通草球B所带的电荷量，其受到的作

8、用力减小．(2)两者距离增大，作用力变小；距离减小，作用力变大．(3)电荷量和电