2017-2018学年高中物理选修3-1（人教版 课件+练习）:第一章2库仑定律 （2份打包）

第一章　静电场 2　库仑定律 学　习　目　标 重　点　难　点 1.知道点电荷的概念和库仑扭秤的实验原理以及静电力常量. 2.理解库仑定律的含义及其公式表达. 3.应用库仑定律的公式进行有关的计算. 4.掌握库仑定律． 重点 1.点电荷的概念. 2.理解库仑定律的含义及其公式表达. 难点 1.掌握库仑定律. 2.应用库仑定律的公式进行有关的计算. 真空中 成正比 距离的二次方 9.0×109 N·m2/C2 知识点一　库仑定律 提炼知识 1．库仑定律：_______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_______，与它们的______________成反比，作用力的方向在它们的连线上．表达式：F＝ eq \f(q1q2,r2).式中的k为静电力常量，数值为k＝__________________． 大得多 形状 大小 带电的点 真空中、点电荷 2．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_____、_____及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看作__________，叫作点电荷． 3．库仑定律的适用条件：_______________． 判断正误 (1)点电荷是电荷量和体积很小的带电体．(×) (2)当两个点电荷之间的距离趋于0时，电荷不能看成点电荷，库仑定律公式便不适用了．(√) 小试身手 1．关于点电荷，下列说法正确的是(　　) A．点电荷一定带正电 B．点电荷一定带负电 C．点电荷是实际带电体的理想化模型 D．只有带电量很小的带电体才能看作点电荷 答案：C 矢量和 知识点二　静电力的叠加 提炼知识 1．如果存在两个以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力．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．某点电荷受到的作用力，等于其他点电荷单独对这个点电荷的作用力的________． 四边形 2．任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和平行________定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向． 判断正误 (1)静电力也可合成与分解，并遵从平行四边形定则．(√) (2)三个点电荷要想在只受静电力的作用下平衡，三个点电荷可以不共线．(×) 小试身手 2．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的 大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(　　) A．F1　　　　　B．F2 C．F3 D．F4 解析：据“同电性相斥，异电性相吸” 规律，确定电荷c受到a和b的库仑力 Fac、Fbc的方向，若Fbc＝Fac，则两力的 合力沿水平方向， 考虑到a的带电荷量小于b的带电荷量，故Fbc大于Fac，Fbc与Fac的合力只能为F2.故选B. 答案：B 拓展一　对库仑力的进一步理解 1．根据F＝keq \f(q1q2,r2)，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向于无穷大，这正确吗？ 提示：库仑定律的适用范围是：在真空中的点电荷．同时如果电荷的大小远远小于电荷之间的距离，定律也近似适用．当电荷之间距离趋于0时，电荷的线度与它们之间的距离就具有了可比度，定律就不再适用了． 2. 有人说点电荷是指带电量很小的带电体，对吗？为什么？ 提示：不对．点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的带电体，是一种理想化的物理模型，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体本身的形状、大小及电荷分布情况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看成点电荷，类似于质点． 1．对点电荷的理解． (1)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、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响很小，就可以忽略带电体的形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就看成点电荷．这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法． (2)点电荷是一个相对的概念．一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．另外，带电体的大小比相关的距离小多少时才能将带电体看作点电荷，还与问题所要求的精确程度有关．从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷． 2．对库仑定律的理解． (1)对库仑定律的理解． ①库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷相互作用的理想情况．有人根据F＝keq \f(q1q2,r2)推出当r→0时，F→∞，从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误的，因为当r→0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公式也就不