1.2 库仑定律（课件+word）-《优化指导》2019版新课标同步课堂物理（人教版选修3-1）

第2节　库仑定律 1．知道点电荷的概念，了解理想化模型，体会理想模型在科学研究中的作用． 2．知道库仑定律的内容及其公式，理解库仑定律描述的客观规律和适用条件．[来源:学科网ZXXK] 3．了解库仑扭秤实验，知道静电力常量． 4．通过对比静电力和万有引力，体会自然规律的多样性和统一性．了解类比法，体会类比法在物理学发展中的作用． [对应学生用书P4] 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1．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．猜想：带电体之间的作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比. 二、库仑定律 1．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. 2．公式：F＝k，其中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量． 3．适用条件：(1)在真空中；(2)静止点电荷. 4．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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，这样的带电体就可以看成带电的点，叫做点电荷. 三、库仑的实验 1．库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的角度比较静电力F大小的．实验结果发现静电力F与距离r的平方成反比． 2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个完全相同的金属小球接触，电荷量平分的方法，发现F与q1和q2的乘积成正比． 3．静电力叠加原理：对于两个以上的点电荷，两个电荷间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和. ◎[来源:Z§xx§k.Com] 1．判断正误 (1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时，必须控制其他因素不变．(√) (2)小球所带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越大．(×) (3)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷．(×) (4)当两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．(√) (5)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．(×) 2．探究思考 用干燥的纤维布分别与两张薄塑料片摩擦一下，然后将两张塑料片靠近会发现它们相互排斥，分析一下这其中的物理道理． 提示　两张薄塑料片与纤维布发生摩擦，摩擦后带上同种电荷，由于同种电荷相斥，所以表现为两张塑料片靠近时相互排斥． [对应学生用书P4] 探究点一　对点电荷的理解与应用 1．点电荷是物理模型：只有电荷量，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． 3．元电荷与点电荷 (1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电荷量的最小单位． (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电荷量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍． 下面关于点电荷的说法正确的是(　　) A．点电荷是带电荷量很小的带电体 B．带电体体积很大时不能看成点电荷 C．点电荷的电荷量可能是2.56×10－20 C D．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷 D　[点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的模型，与其体积的大小无关，实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定大小，都不一定能看成点电荷，故A错误；点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故体积大的带电体有时也可以看成点电荷，故B错误；点电荷的带电荷量一定是 1.6×10－19C的整数倍，故C错误；点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，当带电体的大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷，故D正确．] 点电荷跟前面学过的质点一样是一种理想化的物理模型，实际并不存在，点电荷具有相对意义，带电体的尺寸不一定要很小，视具体问题而定． 探究点二　对库仑定律的理解和应用 实验： 如图，O是一带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置．利用此装置探究影响电荷间相互作用力的因素． (1)在本实验中，电荷间相互作用力的大小与悬线偏离竖直方向的夹角大小有什么关系？ 提示　悬线偏离竖直方向的夹角越大，说明二者的相互作用力越大；反之则越小． (2)在电荷量不变的情况下，探究电荷间作用力与电荷间距离的关系时，怎样操作？实验结论是什么？ 提示　把一带正电的球A放在实验台上，用丝