第一章第2节 库仑定律（教学课件）物理教科版2019必修第三册

第二节 库仑定律 教科版（2019）高中物理必修第三册 第一章 静电场 @HY 学习目标——物理学科素养 1. 理解点电荷的概念，知道构建理想化物理模型的作用； 2. 通过对演示实验的观察，了解影响静电力的因素，提高科学探究意识； 3. 掌握库仑定律的内容及其应用，体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法； 4. 了解库仑定律的探索历程，体会库仑扭秤实验设计的实验思想和方法。 教学重难点 教学难点 教学重点 掌握库仑定律的内容及其应用 三个点电荷的平衡问题 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 1.牛顿力学中的万有引力定律，其数学表达式？ 2.电荷间的相互作用力大小有何规律？ 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 谈论交流 两个带电体之间存在相互作用力，力的大小可能和哪些因素有关呢？ 你可能会认为，跟带电体的形状、所带电荷的多少以及电荷的分布等都有关系。面对如此复杂的问题，我们该怎么研究呢？ 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 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。 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 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 ABD 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 思考： （1）研究静电力大小与电荷量（q1和q2 ）、距离r的关系，需要用到什么物理思想？ 实验探究——定性探究 F 研究： （1）电荷量q不变，改变距离 （2）距离r不变，改变电荷量 控制变量法 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 实验结论： 当两带电体电荷量一定时，距离减小，静电力增大。 当两带电体距离一定时，电量增加，静电力增大。 F 实验探究——定性探究 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。 1. 内容： 2. 表达式： 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正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 比例系数 k 叫做静电力常量， 国际单位制中，k =9.0×109N·m2/C2 3. 适用条件：适用于计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力。 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 库仑定律的初步应用 两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。 因此，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矢量和 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 例2、两个带电小球的半径均为R，当两球心间距为50R时，相互间的作用力为F。则： (1)当两球心间距为100R时，相互间的作用力为 A．4F　　　　　　 B．F/2 C．F/4 D．不能确定 (2)当两球心间距为5R时，相互间的作用力为A．100F B．10F C．F/1000 D．不能确定 C D 例3、半径均为R的两个相同的金属球带有等量异种电荷Q，两球球心相距为3R，两金属球间的作用力为F。另有两个相等的同种点电荷，带电量也为Q，相距也为3R，两点电荷间的作用力为F′，则F/F′应该 A.等于1 B.大于1 C.小于1 D.不能确定 B 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 三个点电荷的平衡问题 例4、正点电荷A和B，带电量均为Q，若在其连线的中点上置一点电荷C，使三者均静止，则点电荷C是： A．带正电，电量为Q/4 B．带负电，电量为Q/2 C．带负电，电量为Q/4 D．正负电均可，电量为Q/4 C 复习回顾 点电荷 实验探究 库仑定律 三个点电荷的平衡问题 例5、两个电荷量分别为Q和4Q的负点电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定点电荷c的位置、电性及它的电荷量。 【思路点拨】三个电荷均处于平衡状态，每个电荷所受另外两个电荷的静电力等大反向，相互抵消。 总结：“三者共线，两同夹异，两大夹小，近小远大” 电荷 库仑定律 理想 模型 点电荷 表达式 k为静电力常量 大小 方向判断 扭秤实验 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正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 内容 真空中、静止的、点电荷 条件 课堂小结 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn 【答案】　电荷c在a、b之间的连线上和a相距为eq \f(l,3)处，带正电，带电量为eq \f(4,9)Q $$