第9章 2 库仑定律（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（人教版2019）

2　库仑定律 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道点电荷的概念。 2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件。 3.理解静电力的概念，会用库仑定律进行有关的计算。 4.会用力学方法处理静电力的叠加问题。 1.科学思维 (1)建构物理模型——点电荷。 (2)控制变量法研究库仑力的大小影响因素。 (3)类比思想的应用。 2.科学探究 应用扭秤实验装置探究库仑定律。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 一 电荷之间的作用力 1．库仑定律：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________，与它们的距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________上。 正比 反比 连线 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 4 2．静电力 (1)定义：________之间的相互作用力，也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素：两带电体的________、形状、________________以及它们之间的距离等。 3．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小________，以致带电体的________、________及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可将带电体看作___________。它是一种理想化模型。 电荷 大小 电荷分布状况 大得多 形状 大小 带电的点 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 二 库仑的实验　静电力计算 1．实验装置：如图所示。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 2．实验步骤 (1)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与距离r的关系。 (2)改变A和C所带的电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与带电荷量q之间的关系。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 7 3．实验结论 (1)力F与距离r的二次方成________，即F∝________。 (2)力F与电荷量q1和q2的乘积成________，即F∝________。 4．库仑定律表达式：F＝________，其中静电力常量k＝________ N·m2/C2。 反比 正比 q1q2 9.0×109 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 5．静电力计算 (1)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而________。 (2)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________。 改变 矢量和 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 对点电荷的理解 我们国家的“嫦娥五号”在海南的文昌发射，向月球迈出了重要的一步。“嫦娥五号”月球探测器升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电。 (1)在研究“嫦娥五号”与地球的静电力时，能否把“嫦娥五号”看作点电荷？ 提示：能。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 (2)研究点电荷有什么意义？ 提示：点电荷是理想化模型，实际中并不存在，是我们抓住主要因素、忽略次要因素抽象出的物理模型，可较方便地研究问题。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 1．点电荷是物理模型：点电荷是只有电荷量、没有大小和形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。 2．带电体看作点电荷的条件：如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致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，带电体就能看作点电荷。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 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)点电荷是带电体，只是不考虑它的大小和形状，其带电荷量可以很大也可以很小，但一定是元电荷的整数倍。 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 下列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作点电荷 C．点电荷的带电荷量可能是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作点电荷 D 返回导航 下页 上页 人教物理 必修第三册 [解析]　点电荷是将带电体简化为一个带电的点，是一种理想化模型，与其体积的大小及带电荷量的多少无关，实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定的大小，都不一定能看作点电荷，故A错误；点电荷是将带电体简化为一个带电的点，带电体能不能简化为点，不是看带电体的绝对大小，而是看带电体的大小相对于它们之间的距离能不能忽略不计，故体积大的带电体有时也可以看作点