2019-2020年高中物理 1.2《库仑定律》导学案 新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理1.2《库仑定律》导学案新人教版选修3-1班级：组名：姓名：【学习目标】1．通过演示实验定性了解电荷之间的相互作用力大小与电荷量以及电荷之间距离大小的关系。2．明确点电荷是个理想模型，知道带电体简化为点电荷的条件。(难点)3．知道库仑定律的文字表述和公式表述，会进行库仑力的分析、计算。(重点、难点)4．了解库仑扭称实验。【学法指导】1．用控制变量法探究物理量之间的关系；2．通过库仑力与万有引力的对比体会自然规律的多样性与统一性，应用联系的观点体会库仑力具有力的共性。【知识链接】自然界中只

2、有种电荷，同种电荷相互，异种电荷相互；电荷量的单位是，符号是；元电荷的电荷量，所有带电体的电荷量等于或者的。【学习过程】知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素1．实验现象：图1.2-1中，物体O和小球都带正电，使小球的电荷量不变时，距离带电体越远，丝线偏离竖直方向的角度；使小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度。2．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而，随着距离的减小而。3.猜想：电荷之间的作用力会不会与呢？即与它们的的乘积成正比，与它们之间成反比。知识点二、库仑的实验——扭称实

3、验1．实验装置：如图1.2-2，小球B不带电，当带电小球C靠近带电小球A时，A、C之间的作用力使。2．库仑力大小的确定：。3．小球电荷量的确定：让一个带电金属小球与接触，前者的电荷量就会分给后者。4．实验结论：库仑力F与距离的关系式为：，库仑力F与电荷量的关系式为：，即库仑力公式F=。知识点三：库仑定律1．库仑力：间的相互作用力叫静电力或库仑力。2．库仑定律：内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成，与它们的距离的二次方成，作用力的方向在。表达式：F=，式中叫静电力常量，实验测得=。问题1

4、：请你仔细领会库仑定律内容，指出库仑定律的适用条件是什么？电点荷在实际中存在吗？把实际的带电体看成点电荷的条件是什么？问题2：有半径均为r的两个金属球，彼此距离为L，其中L远远大于球的半径r，它们都带正电荷，电荷量分别为Q1、Q2。在图中画出它们所受的静电力方向，它们之间的静电力大小为（）A．B．C．D．一个质量是的钢球，以的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以的速度水平左运动。则：（1）碰撞前钢球的动量大小为，方向向；碰撞后钢球的动量大小为，方向向。（2）取向右的方向为正方向，求碰撞前后动量变化

5、的大小和方向？3．动量始终保持在同一条直线上时的运算方法：选定一个后，将矢量运算简化为（注意此时的正、负号只表示该矢量的，不表示大小）。问题2：一个质量为的小球在恒力F的作用下，从静止开始沿光滑的水平面运动，那么，力F作用的时间越长，小球的速度将，小球的动量将。知识点三、冲量1．定义：力与力的作用的乘积；表达式：；单位（写符号）。2．物理量特点：（1）是（填“状态”或“过程”）量；（2）是（填“矢”或“标”）量；如果在作用时间内力的方向不变，则冲量的方向与力的方向。问题3：右图中，小球的质量为，恒力F=10N，的物

6、体沿物小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。小球运动2s的时间内，求：（1）画出小球的受力，并求小球所受各力的冲量大小和方向；（2）小球所受合力的冲量大小和方向。(g取10m/s2)知识点四、动量定理：1．内容：物体在一个运动过程始末的等于它在这个过程中所受力的。2．公式：（1）（2）（请你口述一遍公式中各项的意义？）3．动量定理的理解：（1）如果物体受到多个力的作用，则公式中的F是指，I是指的冲量；（2）如果物体受到的力是变力或做曲线运动，动量定理将（填“适用”或“不适用”）。特别提醒：阅读资料P5疑难名师点拨三

7、2（2）“应用动量定理分析计算的一般步骤”并认真体会，然后根据提示完成问题4。问题4：一个质量为的垒球，以的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为。若球棒与垒球的作用时间为，球棒对垒球的平均作用力是多大？请先审题：（1）你要研究的对象是，研究的过程是。（2）研究对象受力和运动情况分析：画出研究对象的受力图，此过程力的作用时间，作用力的特点是，且打击后反向飞回。（3）你选取的正方向是，对照动量定理的公式“”，用题中的已知量和未知已知量列出的方程是：。请规范解答本题：问题5：如图所示，玻璃杯从同样的

8、高度落到水泥地面会破碎，落到地毯上却不会破碎。请你用今天学习的物理知识解释这个现象？【当堂检测】1.下列关于动量的说法中，正确的是（）A.质量大的物体动量一定大B.速度大的物体动量一定大C.两物体动能相等，动量一定相等D.两物体动能相等，动量不一定相等2.解答以下三个小题，思考动量与动能的区别。（1）质量为2kg的物体，速度由3m/s增大为6m/s，它的动量