1.2 库仑定律预习+探究 -2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

高二（上）物理导学案 库仑定律（2课时） 【学习目标】 1．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。 2．了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。  3．体会类比法在科学研究中的作用 【学习重难点】 1.掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 2.真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律。 第一部分预习案 预习教材7-10页，完成下列填空。 1. 间的相互作用力叫作静电力，又叫库仑力。 2．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与 有关，二是与 有关。 3．当带电体之间的_____比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作______。 4．库仑定律：真空中两个_____间的相互作用力，与它们的_________成正比，与它们的_________成反比，作用力的方向在_________上。公式：F=_____，式中k叫做_____。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用_____，力的单位用_____，距离的单位用_____，则由实验得出k=9.0×109_____。使用上述公式时，电荷量q1．q2一般用绝对值代入计算。如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小。 第二部分探究案 探究活动一：什么是点电荷 当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多，这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。 例1、（多）关于点电荷的下列说法中正确的是（ ） A．真正的点电荷是不存在的 B．点电荷是一种理想模型 C．足够小的电荷就是点电荷 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计 探究活动二：探究影响电荷间相互作用力的因素 【思考】研究静电力大小与电荷量（q1和q2 ）、距离r的关系，该如何设计实验？ 1.实验装置与实验原理 原理： 2.上述实验装置用到了 和 的实验方法 3.实验步骤： ①保持电荷量不变，改变悬点位置，从而改变小球间距离观察θ的变化情况。 ②保持悬点位置不变，改变电荷量，观察θ的变化情况。 4.实验现象： ①r变大，θ变小；r变小，θ变大。②q变大，θ变大；q变小，θ变小。 5.实验结论： 探究活动三：库仑定律 库仑根据大量的实验数据研究得到，真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电荷量的乘积成正比，与他们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 ①公式：，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。r：两个点电荷的距离。 ②静电力方向：在两点电荷的连线上。 ③适用条件：真空中、点电荷。当 “”是错误的。 ④当多个点电荷同时存在时，每一对点电荷之间的库仑力仍然遵循库仑定律，某一带电体受到多个库仑力时，可利用力的平行四边形定则求出其合力。 ⑤库仑力的计算与库仑力方向的判断应分别进行，即在使用库仑定律时，不必代入电荷量的正负号。 思考：为什么库仑定律的公式只适用于点电荷？ 第三部分训练案 1．下列说法中正确的是（　　） A．点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是电子 B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体 C．两带电荷量分别为Q1、Q2的球体间的作用力在任何情况下都可用公式计算 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计 2．三个完全相同的金属球A、B和C，其中A球带电量为+Q，B球带电量为－2Q，C球不带电。若A、B两球之间的距离远大于球的半径，其间的静电力大小为F，现将C球先与A球接触，移开后再与B球接触，然后移到远处，则最后A、B两球之间的作用力大小为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，真空中两个带电金属球半径均为r，两球心间距离为4r，所带电荷量大小相等，均为Q。关于它们之间电荷的相互作用力大小F，下列说法正确的是（　　） A．若带同种电荷， B．若带异种电荷， C．若带同种电荷， D．无论带何种电荷， 4．如图所示，在绝缘水平面上固定三个带电小球、和，相互之间的距离，，垂直于。已知小球所受的库仑力的合力方向平行于边，设小球和的带电量的比值为，则（　　） A．和带同种电荷， B．和带异种电荷， C．和带同种电荷， D．和带异种电荷， 5．如图所示，a、b两带电小球用绝缘细线悬挂在O点，平衡时两小球刚好在同一高度上，。悬线长度不相等，两小球质量分别为、，所带电荷量分别为、，下列说法正确的是（　　） A．a、b两带电小球一定带异种电荷 B．两小球带电量必然有 C．两小球质量必然有 D.无法判断谁的质量大 6．如图所示，质量为m的带电小球N用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球N的左侧；小球N平衡时，绝缘丝线与竖直方向的夹角，且两球球心在同一水平线上，M、N均可视为点电荷，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A．小球N带正电，所受库仑力大小为 B．小球N带负电，所受库仑力大小为 C．小球N带正电，所受库仑力大小为 D．小球N带负电，所受库仑力大小为 7．如图，在光滑绝缘的水平面上有三个带电小球A、B、C，其中A球带正电，电荷量为16Q，B球电荷量为Q，已知A、B、C三个小球均处于静止状态，且AB之间的距离为L、则B球带 （选填“正电”、“负电”、“不带电”）C球带电量为 ，BC距离 。 8．如图，三角形ABC为等边三角形，边长，将三个点电荷分别固定在A、B、C点，，，，已知静电力常量。求： （1）对的库仑力大小； （2）受到的库仑力。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$