第九章 静电场及其应用 2 库仑定律-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第九章　静电场及其应用 1 2.库仑定律 2 1．了解探究电荷间作用力与电荷量、电荷间距离的关系的过程。2.知道点电荷的概念，理解库仑定律的内容、公式及适用条件。3.了解库仑扭秤实验。4.能应用库仑定律进行静电力的有关计算。 课前自主学习 4 大得多 形状 大小 带电的点 正 反 库仑 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 库仑扭秤 扭转的角度 二次方 完全相同 互相接触 相等 乘积 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 斥力 引力 9.0×109 N·m2/C2 远小于 矢量和 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 1．判一判 (1)静电力的大小与电性没有关系。(　　) (2)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。(　　) (3)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算它们之间静电力的大小。(　　) 提示：因为当r→0时两带电小球已不能看成点电荷，库仑定律不再成立。 提示 √ √ × 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 2．想一想 (1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看作点电荷吗？ 提示：不是。一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，与体积大小和电荷量大小无关。 (2)点电荷就是元电荷吗？ 提示：不是。点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷是最小电荷量。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 课堂探究评价 10 探究1　库仑定律　库仑的实验 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 活动1：根据图甲实验结果，电荷间的相互作用力大小与电荷间距有什么关系？ 提示：对丝线上的小球受力分析，如图所示，由共点 力平衡得：F＝mgtanθ，则θ越大，电荷间的相互作用力F 越大。 由图甲知，电荷间距离越近，丝线偏角越大，距离越远，丝线偏角越小，说明了电荷之间的作用力与距离有关，随距离的增大而减小。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 活动2：小球悬挂在P1点位置不变，用一个不带电的有绝缘柄的金属小球C多次接触小球再移开(每次接触小球前，C均不带电)，观察到丝线偏角逐次减小，这说明了什么？ 提示：接触带电使得接触后带电小球的电荷量逐次减少，丝线偏角逐次减小，说明电荷之间的作用力与电荷量有关，而且电荷量越大，相互作用力越大。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 活动3：类比质点模型，可建立点电荷模型。图乙是库仑做实验探究点电荷之间作用力F与它们的电荷量q1、q2和它们之间距离r的定量关系的实验装置。其中F与q1、q2比较难测量，试回答可以如何测量或定量分析它们的大小？ 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 活动3：类比质点模型，可建立点电荷模型。图乙是库仑做实验探究点电荷之间作用力F与它们的电荷量q1、q2和它们之间距离r的定量关系的实验装置。其中F与q1、q2比较难测量，试回答可以如何测量或定量分析它们的大小？ 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 (3)静电力的确定方法 静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。 ①大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。 ②方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 2．点电荷 (1)点电荷是理想化的物理模型：点电荷是只有电荷量，没有大小、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)带电体看成点电荷的条件 一个带电体能否看成点电荷，要看带电体的形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响是否可以忽略不计。如果可以忽略不计，则带电体就可以看成点电荷。即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 (3)易混淆的几个概念 点电荷 元电荷 小带电体 概念 忽略了大小、形状、电荷分布状况，只考虑电荷量的带电体 电子或质子所带的电荷量 体积较小的带电物体 实质 理想物理模型 最小电荷量 带电物体 联系 ①点电荷、小带电体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍；②小带电体在一定条件下可视为点电荷 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维 (1)a、b球壳可以看成点电荷吗？ 提示：不可以，因为两球心间的距离只有球半径的3倍，球壳本身的大小相对