第一章 第二节 库仑定律-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

第二节　库仑定律

[课标引领]

 

一、点电荷

“嫦娥五号”月球探测器发射升空过程中,由于与大气摩擦产生了大量的静电,如果这些静电没有及时导走,在研究月球上的“嫦娥五号”与地球(地球带负电)的静电力时,能否把“嫦娥五号”看成点电荷?为什么?

答案:能;因为月地之间的距离远大于带电体的线度。

1.定义:可以抽象成一个点的带电体。

2.特点

(1)本身的几何大小比它到其他带电体的距离小得多。

(2)研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况。

(3)点电荷是一种理想化的物理模型,和力学中的质点模型一样,是一种科学的抽象模型。

3.理想化模型:当研究对象受多个因素影响时,在一定条件下人们可以抓住主要因素,忽略次要因素,将研究对象抽象为理想化模型,从而使问题的处理大为简化。

二、影响静电力的因素

如图所示,一带正电的物体位于M处,用绝缘丝线系上带正电的相同的小球,分别挂在P1、P2、P3的位置,可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。此实验得出的结论是什么?

答案:在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行。如本实验,根据小球的偏角可以看出小球所受作用力逐渐减小,由于没有改变电性和电荷量,不能研究电荷之间作用力与电性、电

荷量的关系,故得出的实验结论是:电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关。

1.实验原理

(1)轻质小球的偏角大小反映静电力的大小。

(2)研究静电力与电性、距离和电荷量的关系,要采用控制变量法。

2.实验探究

(1)使小球A、B、C带同种电荷且qB=qC,使rAC>rAB,观察到球B的偏角大于球C的偏角。

结论:q一定时,r越大,F越小;r越小,F越大。

(2)使A、B两球带同种电荷,球C不带电,且保持rAB一定,让球C与球B接触后再移走球C,观察到球B的偏角变小。

结论:r一定时,q越小,F越小。

(3)总结:静电力F的大小与带电体的电荷量q及带电体间的距离r都有关。q越大,r越小,则F越大;反之,则F越小。

三、库仑定律

库仑做实验用的装置叫作库仑扭秤。其巧妙体现在何处?