2019-2020学年粤教版高中物理选修1-1（课件+教师用书+课时分层作业）：第1章 第2节　点电荷间的相互作用 (3份打包)

第二节　点电荷间的相互作用 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道点电荷，知道点电荷是一种理想化模型．(难点) 2.知道验电器的构造和工作原理. 3.了解电荷间的相互作用规律，知道库仑定律，会利用库仑定律计算真空中静止的两点电荷间的相互作用力．(重点、难点) 一、点电荷 当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离小得多时，带电体的形状和电荷的分布都无关紧要了，这时，带电体可以被看作一个带电荷的点，叫作点电荷．与力学中把物体看成质点的情况相似，点电荷也是一种理想化的物理模型． 二、点电荷间相互作用的规律 1．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷间的相互作用力称为静电力． 2．适用条件：库仑定律适用于真空中的两静止点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律． 3．公式：F＝k． 4．静电力常量：k＝9.0×109_N·m2/C2． 5．注意事项：如果q1和q2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力；如果q1和q2的符号相同，则它们之间的相互作用力是排斥力． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)体积很小的带电体都能看作点电荷． (×) (2)点电荷是一种理想化模型． (√) (3)体积大的带电体一定不能看成点电荷． (×) (4)库仑定律适用于任何情况下静电力的计算． (×) (5)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小． (×) (6)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的静电力大小一定相等． (√) [提示]　(1)物体能否看作点电荷要视具体问题而定． (3)若大小、形状可忽略，体积大的带电体也能看作点电荷． (4)库仑定律适用于真空中静止的点电荷． (5)两带电小球相距非常近时，不能看作点电荷，不能用库仑定律计算． 2．关于点电荷的下列说法中正确的是(　　) A．点电荷就是体积足够小的电荷 B．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 C．体积大的带电体一定不能看成点电荷 D．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷 D　[带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、带电荷量多少而论．只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故D正确．] 3．对于库仑定律，下列说法正确的是(　　) A．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式F＝k B．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律 C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D．由公式F＝知r→0时，F→∞ C　[库仑定律只适用于真空中的点电荷，A错误；B、D中距离太近，不能看作点电荷，故B、D错误；两点电荷间的库仑力遵守牛顿第三定律，故C正确．] 对点电荷的理解 1．点电荷 点电荷是没有大小和形状，且具有电荷量的理想化模型．实际并不存在，它只是为了研究问题方便而人为抽象出来的． 2．带电体视为点电荷的条件 带电体间的距离比它们自身尺度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以视为点电荷．忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题起关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法．一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．点电荷自身不一定很小，带电荷量不一定很少，带电体很小，不一定可视为点电荷；带电体很大，也不一定不能视为点电荷． 【例1】　下列关于点电荷的说法正确的是(　　) A．研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷 B．点电荷一定是电荷量小的带电体 C．点电荷一定是电荷量大的物体 D．两带电小球，当它们的距离远大于半径时，带电体可视为点电荷 D　[尽管天体体积很大，但若其间距远大于半径时，其体积的影响可忽略，可以视为点电荷，故选项A错误，选项D正确．带电体能否被视为点电荷与所带电荷量的多少无关，故选项B、C错误．] (1)带电体能否看作点电荷，要视具体情况而定，不能说体积大的、带电量大的带电体一定不能看作点电荷，也不能说体积小、带电量小的带电体一定能看作点电荷． (2)只要带电体的大小、形状对相互作用力的影响可忽略不计，带电体就可以看作点电荷． 1．(多选)关于点电荷，下列说法中正确的是(　　) A．点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型 B．点电荷自身不一定很小，所带电荷量不一定很少 C．体积小于1 mm3的带电体就是点电荷 D．体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷 ABD　[点电荷是实