第2节 库仑定律（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版）

库仑定律 第2节 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。 学考 层级 1.点电荷模型及建立点电荷模型的条件。 2.库仑定律的内容、公式及适用条件。 选考 层级 1.通过库仑定律的探究过程，体会实验与类比在定律的建立过程中发挥的重要作用。 2.能够应用库仑定律计算点电荷间的静电力，会利用力的合成知识解决多个电荷间的相互作用问题。 01 02 目 录 课前预知教材 落实主干基础 课堂精析重难 深度发掘知能 03 课时跟踪检测 3 01 课前预知教材 落实主干基础 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________成反比，作用力的方向在__________________。 2．适用条件：①_________；②____________。 正比 二次方 它们的连线上 在真空中 静止点电荷 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_______________对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。 大得多 形状 大小 电荷分布状况 1．点电荷是不必考虑其形状和大小的带电体。 2．点电荷不是元电荷。 二、库仑的实验　静电力计算 1．库仑的实验 (1)库仑扭秤实验是通过悬丝___________比较静电力F大小的。实验结果发现静电力F与距离r的________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_________的金属小球接触，电荷量________的方法，发现静电力F与q1和q2的_____成正比。 扭转角度 二次方 完全相同 平分 乘积 9.0×109 2．静电力计算 (1)两个点电荷间的作用力______因第三个点电荷的存在而有所改变。 (2)两个或者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________。 不会 矢量和 1．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。 [微情境·大道理] 请结合上图判断下列结论是否正确。 (1)悬线与竖直方向间夹角越大，带电物体与小球间的作用力越大。( ) (2)带电物体与小球间的距离越大，它们间的相互作用力越大。( ) (3)两带电物体间的静电力一定与它们之间的距离的平方成反比。( ) √ × × 2. 如图所示的实验装置为库仑扭秤。细银丝的下端悬挂 一根绝缘棒，棒的一端是一个不带电的金属球A，另一端有 一个不带电的绝缘球B，B与A所受的重力平衡，当把另一个 带电的金属球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种 电荷。将C和A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力F与距离r和电荷量的关系。这一实验中用到了哪些物理方法？ 提示：微小量放大法和控制变量法。 02 课堂精析重难 深度发掘知能 任务驱动　 如图所示，火箭发射升空过程中由于与大气 摩擦产生了大量的静电。 (1)在研究发射升空后的火箭与地球的静电力 时，能否把火箭看成点电荷？ 提示：能。 强化点(一)　 对点电荷的理解 (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。 1．点电荷是理想化模型 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 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。 [要点释解明] 3．注意区分点电荷与元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，其数值等于一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值。 (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，但它一定是元电荷的整数倍。 1．(多选)关于点电荷，下列说法中正确的是(　 ) A．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 B．点电荷是一种理想化模型 C．点电荷的最小带电荷量等于元电荷 D．球形带电体都可以看作点电荷 [题点全练清] 答案：BC　 解析：点电荷是一种理想化模型，实际中并不存在，B正确；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的大小和形状，而是看它的大小和形状对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，若可以忽略不计