欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:8633950
大小:367.50 KB
页数:10页
时间:2018-04-03
《高中物理 第1章 电荷的相互作用 探究电荷相互作用规律学案 沪科版选修3-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、学案2 探究电荷相互作用规律[学习目标定位]1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件,会用库仑定律进行有关的计算.一、决定电荷相互作用的因素1.探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增大时,作用力增大;电荷量减小时,作用力减小.2.探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离增大时,作用力减小;距离减小时,作用力增大.二、库仑定律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,这就是库仑定律.它的数学表达式为:F=k,其中
2、k=9.0×109_N·m2/C2,叫做静电力常量.一、库仑定律[问题设计]1.如图1所示,用摩擦起电的方法分别让球形导体A和通草球B带上同种电荷,并使球形导体A与通草球B处在同一水平面上.不断改变球形导体A的电荷量,观察悬线与竖直线偏角的变化.保持球形导体A和通草球B上的电荷量不变,改变球形导体A与通草球B之间的距离,观察悬线与竖直线偏角的变化.请根据力学知识判断带电体间相互作用力的大小的决定因素有哪些?图1答案 带电体间的距离、带电体所带的电荷量.2.为了分析电荷之间的相互作用,库仑设计了扭秤实验,库仑扭秤是如何比较静电力大小的?库仑是如何改变电荷量的大小的?答案 通过扭丝扭转的
3、角度比较力的大小.库仑用相同的金属球相接触来改变电荷量的大小.[要点提炼]1.公式:F=k,其中k为静电力常量,数值为k=9.0×109_N·m2/C2.2.库仑定律的适用范围:真空中的点电荷.3.点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的带电体,是一种理想化的物理模型.当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、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,带电体可以看做点电荷.[延伸思考]1.有人说:“点电荷是指带电荷量很小的带电体”,对吗?为什么?答案 不对.点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的带电体,是一种理想化的物理模型.当带电体间的距离比它们自身的大
4、小大得多,以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,带电体可以看做点电荷.一个物体能否被看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状而定.2.还有人根据F=k推出当r→0时,F→∞,正确吗?答案 从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的.因为当r→0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律不再适用了.二、静电力的叠加[问题设计] 已知空间中存在三个点电荷A、B、C,A对C的静电力是否因B的存在而受到影响?A、B是否对C都有力的作用?如何求A、B对C的作用力?答案 A对C的静电力不受B的影响,A、B对C都有力的作用,A、B对C的
5、作用力等于A、B单独对C的作用力的矢量和.[要点提炼]1.如果存在两个以上点电荷,那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力.两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变.因此,两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和.2.任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.所以,如果知道带电体上的电荷分布,根据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向.一、对点电荷的理解例1 下列关于点电荷的说法中,正确的是( )A.只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C.当两
6、个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷D.一切带电体都可以看成是点电荷解析 本题考查点电荷这一理想模型.能否把一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状.能否把一个带电体看做点电荷,不能以它的体积大小而论,应该根据具体情况而定.若它的体积和形状可不予考虑时,就可以将其看成点电荷.故选C.答案 C二、对库仑定律的理解例2 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,它们间静电力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间静电力的大小为( )A.FB.FC.FD.12F解析 两带电金属
7、小球接触后,它们的电荷量先中和后均分,由库仑定律得:F=k,F′=k=k.联立得F′=F,C选项正确.答案 C针对训练 有三个完全相同的金属小球A、B、C,A所带电荷量为+7Q,B所带电荷量为-Q,C不带电.将A、B固定起来,然后让C反复与A、B接触,最后移去C,A、B间的相互作用力变为原来的( )A.倍B.倍C.倍D.倍答案 C解析 C与A、B反复接触,最后A、B、C三者所带电荷量均分,即qA′=qB′=qC′==2Q.A、B间的作用力F′=k=,原来
此文档下载收益归作者所有