高中物理第一章静电场库仑定律学案新人教版选修

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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.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一

2、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，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　　　　　　。3.库仑定律（1）内容：真空中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　　　　　。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电荷量的单位用库仑，力的单

3、位用牛顿，距离的单位用米，则由实验得出k=。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。公式仅适用于中（空气中近似成立）的两个　　　　　　间的相互作用。如果其它条件不变，两点电荷在介质中，其作用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

4、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中，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

5、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A、B，A球带电量为，B球带电量为，两球相距。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，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，小球间库仑力两球接触后，部分电荷中和，剩余净电荷为，由于两金属球完全相同，净电荷最后均分，各带，此时两球间库仑力【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

6、数有关。对两个完全相同金属球:（1）若接触前分别带电为Q1、Q2，则接触后两球带电均为；（2）若接触前分别带电Q1、－Q2，则接触后两球带电均为。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中，就是利用以上方法来改变和控制电荷的电荷量的。【例2】　从库仑定律的公式看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，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中的点电荷，当两电荷间的距离趋近于零时，任何小的带电体都不可能再看作是点电荷了，因而

7、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L的点电荷A、B的所带电荷量分别为+4Q和-Q，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A、B、C三个点电荷必须共线。A、B为异种点电荷，对C的库仑力为一斥一吸，C要平衡，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B的右侧

8、且带正电。设C在距离B为x处，带电荷量为Qc，则对C和B有①②由以上两式得【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m，带电荷量，，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少?【分析与解】研究小球B：小球B受三个力作用而平衡，其受