浙江专用2018-2019学年高中物理第一章静电场1-2库仑定律学案新人教版选修3

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1、第2节　库仑定律[研究学考·明确要求]知识内容库仑定律考试要求学考c基本要求1.知道库仑定律的内容及适用条件，会用库仑定律进行简单的计算。2．了解点电荷的概念，体会科学研究中的理想模型方法。发展要求了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想。说明1.利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所受各力在同一直线上或可运用直角三角形知识求解的情形。2．利用库仑定律公式与其他动力学规律求解力学与电学综合的问题，只限于所受各力在同一直线上的情形。[基础梳理]1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、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，这样的带电体就可以看成带电

2、的点，叫做点电荷。2．一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。3．点电荷与元电荷的区别(1)元电荷是最小电荷量，点电荷是实际带电体的抽象。两者的内涵不同。(2)点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍。[即学即练]1．关于点电荷，下列说法中正确的是(　　)A．点电荷就是体积小的带电体B．球形带电体一定可以视为点电荷C．带电少的带电体一定可以视为点电荷D．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷解析　点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体。同一带电体，有时可以看做点电荷，有时则不能，如要研究它与离它较

3、近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷。带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，A、B、C均错。答案　D2．下列关于点电荷的说法正确的是(　　)A．任何带电体，都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷B．球状带电体一定可以看成点电荷C．点电荷就是元电荷D．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定解析　一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断，因此D正确，A、B错误；元电荷是电荷量，点电荷是带电体的抽象，两者的内涵不同，所以C错。答案　D[基础梳理]1．库仑实验(1)实验技巧①将微小量

4、放大——通过悬丝扭转的角度比较库仑力的大小。②电荷量的确定——库仑运用把一个带电小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半的方法，把带电小球的电荷量q分为、、…巧妙地解决了当时小球带电荷量不能测量的问题。(2)实验方法：控制变量法、微量放大法。(3)实验过程与结果①保持两球上的电荷量不变，改变两球之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方成反比，即F∝。②保持两球间的距离不变，改变小球的电荷量q1和q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找到力F与电荷量q的关系，结果是力F与q1和q2的乘积成正比，即F∝q1q2。2

5、．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正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。3．公式：F＝k，其中k＝9.0×109N·m2/C2，叫做静电力常量。4．适用条件：(1)在真空中；(2)点电荷。[典例精析]【例1】关于库仑定律，下列说法中正确的是(　　)A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律解析　点电荷是实际带电体的模型，只有带电体的大小

6、和形状对电荷的作用力影响很小时，实际带电体才能视为点电荷，故A错误；两个小球若距离非常近，则不能看成点电荷，库仑定律不成立，故B错误；q1和q2之间的静电力是一对相互作用力，它们的大小相等，故C错误；库仑定律与万有引力F＝G的表达式相似，研究和运用的方法也很相似，都是平方反比定律，故D正确。答案　D【例2】(2018·4月浙江选考)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为(　　)A.B.C.D.解析　设小球A、B所带电荷量为q，它们之间的距

7、离为r，则由库仑定律得F＝k，不带电的同样金属球C分别先后与A、B球接触后，A、B球分别带电荷量为、，它们之间的静电力为F′＝k＝F，选项C正确。答案　C[即学即练]3．两个分别带有电荷量－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，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为(　　)A.FB.FC.FD.F解析　两带电金属小球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得：