内容正文:
1.2 探究电荷相互作用规律
学习目标
思维脉络
1.了解点电荷模型。
2.掌握库仑定律及适用条件,学会运用库仑定律解决问题。
3.通过静电力与万有引力对比,体会自然规律的多样性与统一性。
一
二
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
实验装置
方法(控
制变量法)
探究电荷间相互作用力与距离的关系
探究电荷间相互作用力与电荷量的关系
实验操作
保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察悬线与竖直方向的夹角θ变化情况
保持小球间距不变,改变小球带电荷量q,观察悬线与竖直方向的夹角θ变化情况
实验现象
r变大,θ减小;r变小,θ增大
q变大,θ增大;q变小,θ减小
实验结论
电荷间的相互作用力与带电体间的距离有关,与带电体所带的电荷量有关
一
二
练一练
在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和所带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。
一
二
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的 而增大,随其所带电荷量的 而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是 (选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。
答案:减小 增大 控制变量法
一
二
二、电学中第一个定律——库仑定律
1.定量研究电荷间作用力的困难
困难一:电荷间作用力非常小,没有足够精密的测量器具。
困难二:没有电荷量的单位,无法比较电荷的多少。
困难三:对带电体上电荷的分布不清楚,难以确定电荷之间的距离。
一
二
2.库仑的探究
实验装
置及
原理
库仑扭秤:弹性扭丝的下端悬挂一根绝缘横杆,杆的一端是一个带电的金属球A,另一端有一个不带电的球B与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使扭丝扭转,通过比较扭丝扭转的角度可以比较力的大小。
一
二
方法(控制
变量法)
q1、q2一定时,探究F与r的关系
r一定时,探究F与q1、q2的关系
思想方法
小量放大思想、电荷