2015-2016学年人教版选修3-1库仑定律学案2

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1、1.2《库仑定律》学案【课标要求】1.知道摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体.2.知道静电感应现象，知道静电感应也不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分.3.知道电荷既不能创造，也不能被消灭，电荷是守恒的.4.知道点电荷的概念.5.理解库仑定律的含义，理解库仑定律的公式表达，知道静电力常量.6.知道库仑扭秤的实验原理.7.会用库仑定律的公式进行有关的计算.【重点难点】库仑定律和库仑力；关于库仑定律的理解与应用【课前预习】1.电荷I'可的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关，二是与有关。2.当带电体之间的距离比它们自身有大小大得多时，

2、带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作o3.库仑定律（1）内容：真空屮两个静止的之间的作用力，跟它们所带的乘积成正比，跟它们之间距离的成反比，作用力的方向在它们的°（2）公式：,式中k叫做,F是指电荷间的相互作用力，又叫做静电力或o如果公式中的各个物理塑都采用国际单位，即电荷量的单位用库仑，力的单位用牛顿，距离的单位用米，则由实验得出2。使用上述公式时，电荷量一般用绝对值代入计算。4.理解库仑定律应注意的问题（1）库仑定律的适用条件。公式F=k件仅适用于中（空气中近似成立）的两个厂I'可的相互作用。如果英它条件不变，两点电荷在介质屮，其作用

3、力将比它们在真空中的作用力小。（2）应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即用公式计算库仑力的大小，不必将表示两个带电体的带电性质的正负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入，再根据同种电荷相互排斥、异各电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免不必要的麻烦和可能出现的错误。（3）库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用屮，库仑力比强得多。（4）库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多组成的。只要知道了带电体一的电荷分布情况，根据库仑定律和，就可以求出何

4、意带电体间的静电力的大小和方向。5•库仑的实验（1）库仑做实验用的装置叫做，库仑实验的研究方法是。（2）库仑所处的时代还不能测量物体所带的电荷量，但是库仑巧妙地运用了的方法解决了电荷量的定量测量的难题。【探究与生成】【例1】在真空中两个完全相同的金属小球4、B,A球带电量为+5.0x10-9C,B球带电量为-7.0x10-9C,两球相距1加。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放冋原处，它们之间的相互作用力为多大？【分析与解】两小球可视为点电荷，未接触时，小球间库仑力F=k理=9.0x10x5,0><10)x7-0><10'N=3.15><10-7Nr21两球接触后

5、，部分电荷中和，剩余净电荷为-2x107(?,由于两金属球完全相同，净电荷最后均分，各带-1.0xl0_9C,此时两球问库仑力=9.QX10X1-OxlO-9xl.OxlO-9=9Qx10_9r21【拓展与分享】两带电导体接触时，净电荷的分配与导体的形状、大小等因数有关。对两个完全相同金屈球：(1)若接触前分别带电为0、Q，则接触后两球带电均为;(2)若接触前分别带电0、一@，2则接触后两球带电均为°一°?。其实，库仑在实验研究电荷间相互作用而得到库仑定律的过程屮，就是2利用以上方法来改变和控制电荷的电荷量的。【例2】从库仑定律的公式F=k^~看出，当两个电荷间的距离趋近

6、于零时，两电荷间的作用力将厂变为无限大，这种说法正确吗？为什么？【分析与解】这种说法不正确。因为库仑定律的适用范围是真空屮的点电荷，当两电荷间的距离趋近于零吋，任何小的带电体都不可能再看作是点电荷了，因而它们之间的作用力的大小已不能用库仑定律进行计算和判断。【例3】相距厶的点电荷4、B的所带电荷量分别为+4Q和O要引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态，求电荷C的电荷量和放置的位置。【分析与解】由于每个点电荷都受到其它两个点电荷的库仑力作用，要处于平衡，其间的库仑力必沿同一条直线，因此力、B、C三个点电荷必须共线。4、B为异种点电荷，对C的库仑力为一斥一吸，C要平

7、衡,不能放在A、B之间。由于A的电荷量大于B的电荷量，所以C应距A较远，距B较近。考虑到A、B也要平衡，所以C应放在3的右侧且带正电。设C在距离B为兀处，带电荷量为则对C和B有4竝Q二kQQc①(L+x)2%24竝2二kQQcL2_x2由以上两式得x=L,Qc=4Q【拓展与分享】若A、B为同号点电荷，引入第三个电荷C,使三个点电荷均平衡，则C应放在何处?C的电性和电荷量如何？结论：“两同夹异，近小远大”。【例4】如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q,B球的质量为〃7,带电