内容正文:
第九章 静电场及其应用
2.库仑定律
第九章 静电场及其应用
学习目标 核心素养
1.经历探究实验过程,得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系。
2.明确点电荷是个理想化模型,知道带电体简化为点电荷的条件。
3.理解库仑定律的内容及公式,会用库仑定律进行有关的计算。
4.了解库仑扭秤实验,知道静电力常量。
第九章 静电场及其应用
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
自主学习探新知
实验
现象 (1)小球带电荷量不变时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度越_____。
(2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度越_____。
实验
结论 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而_______,随着距离的增大而_______。
小
大
增大
减小
第九章 静电场及其应用
二、库仑定律
1.点电荷:当带电体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_____,叫作点电荷。
2.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_______________。
大得多
形状
大小
电荷分布状况
点
正比
二次方
它们的连线上
第九章 静电场及其应用
扭转角度
二次方
完全相同
平分
乘积
9.0×109
在真空中
静止的点电荷
第九章 静电场及其应用
1.判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时,必须采用控制变量法。 ( )
(2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷。 ( )
(3)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷。 ( )
(4)两电荷所带的电荷量越大,它们间的静电力就越大。 ( )
(5)两电荷所带的电荷量一定时,电荷间的距离越小,它们间的静电力就越大。
( )
√
×
√
×
√
第九章 静电场及其应用
2.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的4倍,电荷量都增大为原来的2倍,它们之间静电力的大小变为原来的______。
第九章 静电场及其应用
如图所示,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,能否把嫦娥五号看成点电荷?
提示 能。
互动探究解疑难
要点一 对点电荷的理解
第九章 静电场及其应用
(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。
第九章 静电场及其应用
1.理想化模型: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.点电荷的条件:带电体能否看成点电荷视具体问题而定,不能单凭它的大小和形状下结论。如果带电体的大小比带电体间的距离小得多,则带电体的大小及形状就可以忽略,此时带电体就可以看成点电荷。
第九章 静电场及其应用
[例1] 下列关于点电荷的说法中正确的是 ( )
A.体积很大的带电体一定不是点电荷
B.点电荷就是电荷量和体积都很小的带电体
C.当两个带电体的大小、形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体可以看作点电荷
D.球形带电体一定可以看作点电荷
第九章 静电场及其应用
[解析] 点电荷是实际带电体的抽象,是一种理想化模型,带电体能否视为点电荷,不能以体积大小、电荷多少来判断,而是以具体情况而定,在测量精度要求的范围内,带电体的形状、大小等因素可以忽略时,即可视为点电荷,C正确。
[答案] C
第九章 静电场及其应用
带电体视为点电荷的条件
(1)带电体间的距离比它们自身的大小大很多。
(2)带电体的大小、形状及电荷分布对相互作用力的影响可忽略不计。
第九章 静电场及其应用
1.搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射成功,神舟十三号升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电,如果这些静电没有被及时导走,下列情况中升空后的神舟十三号能被视为点电荷的是 ( )
A.研究神舟十三号与距其1 m处的一个带电微粒之间的静电力
B.研究神舟十三号与地球(带负电)之间的静电力
C.任何情况下都可视为点电荷
D.任何情况下都不可视为点电荷
第九章 静电场及其应用
解析 由带电体看作点电荷的条件可知,研究神舟十三号与距其1 m处