2018-2019学年高中物理 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、1.2　探究电荷相互作用规律学习目标知识脉络1.知道点电荷的概念，掌握实际带电体看作点电荷的条件．(难点)2．理解库仑定律的内容及公式，掌握库仑定律的适用条件和注意的问题．(重点)3．学会应用库仑定律进行有关计算．(难点、重点)4．了解库仑扭秤实验，知道静电力常量.[自主预习·探新知][知识梳理]一、点电荷1．点电荷带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可将带电体看作带电的点．2．点电荷是一种理想化的物理模型．二、决定电荷相互作用的因素1．探究实验(1)实验装置(a)　　　　　　　　

2、　　(b)图121如图121所示，把两个带同种电荷的相同小球挂在丝线下端，可以看到两球在静电斥力的作用下分开，静止时细线偏离竖直方向θ角．(2)实验现象和实验结论实验现象①小球带电量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小．②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越大．实验结论电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小.2.库仑定律(1)内容：真空中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的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线．(2)表达式：F

3、＝k.式中k是静电力常量，k的大小等于9.0×109N·m2/C2.(3)适用条件：真空中的点电荷．[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．)(1)点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化模型．(√)(2)球形带电体一定可以看作点电荷．(×)(3)库仑定律可以适用于任何带电体之间库仑力的计算．(×)(4)实验表明两个带电体的距离越大，作用力就越小．(√)(5)库仑定律既可以计算静电力的大小，还可以判断静电力的方向．(√)(6)两电荷的带电量越大，它们间的静电力就越大．(×)(7)两电荷的带电量一定时，电荷间的

4、距离越小，它们间的静电力就越大．(√)(8)很小的带电体就是点电荷．(×)【提示】　(2)×　能否把带电体看作点电荷，不决定于带电体的大小和形状．(3)×　库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的相互作用．(6)×　静电力的大小决定于电荷量和距离两个因素．(8)×　很小的带电体也不一定能看作点电荷．2．(多选)关于点电荷，下列说法中正确的是(　　)【导学号：69682012】A．真正的点电荷是不存在的B．点电荷是一种理想模型C．足够小的带电物体就是点电荷D．球形带电体都可以看作点电荷AB　[点电荷是物理模型，实际中并不存在，A、B对；一个带电体能否看成点

5、电荷，不是看它的尺寸大小和形状，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，若可以忽略不计则它就可以看作点电荷，否则就不能看作点电荷，C、D错．]3．对于库仑定律，下面说法正确的是(　　)A．只要是计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝kB．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，带电量大的受到的力大，带电量小的受到的力小D．当两个半径为r的带电金属球心相距为4r时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量A　[库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力，选项A正

6、确；两带电体非常接近时，由于会影响到电荷量的分布，不能使用库仑定律，选项B错误；两电荷间的相互作用力是一对相互作用力，大小恒等，与电荷量是否相等无关，选项C错误；D选项中的两个电荷的距离太近，影响了电荷的分布，库仑定律不再适用，选项D错误．]4．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了(　　)【导学号：69682013】A.　　　　B.C.D.C　[由F＝k知，q1q2＝q1q2(1－x)，所以x＝，C正确．][合作探究·攻重难]点电荷的理解1．点电荷是物理模型只有

7、电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．2．带电体看成点电荷的条件如果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和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷．一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．3．注意区分点电荷、元电荷及小带电体比较项点电荷元电荷小带电体概念忽略了大小、形状，只考虑带电量的带电体电子或质子所带的电荷量体积较小的带电物体实质物理模型最小带电量带电物体联系(1)点电荷、小带电体的带

8、电量一定是元电荷的整数倍(2)小带电体的大小远小于所研究问题的距离时，小带电体可视为点电荷　(多选)关于元电