2018-2019学年高中物理沪科版选修3-1（课件+教师用书+学业分层测评）：第1章 1.2　探究电荷相互作用规律 (2份打包)

1.2　探究电荷相互作用规律 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道点电荷的概念，掌握实际带电体看作点电荷的条件．(难点) 2．理解库仑定律的内容及公式，掌握库仑定律的适用条件和注意的问题．(重点) 3．学会应用库仑定律进行有关计算．(难点、重点) 4．了解库仑扭秤实验，知道静电力常量. [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、点电荷 1．点电荷 带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可将带电体看作带电的点． 2．点电荷是一种理想化的物理模型． 二、决定电荷相互作用的因素 1．探究实验 (1)实验装置 (a)　　　　　　　　　　(b) 图1­2­1 如图1­2­1所示，把两个带同种电荷的相同小球挂在丝线下端，可以看到两球在静电斥力的作用下分开，静止时细线偏离竖直方向θ角． (2)实验现象和实验结论 实验 现象 ①小球带电量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小． 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大． 实验 结论 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小. 2.库仑定律 (1)内容：真空中两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量q1与q2的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线． (2)表达式：F＝k.式中k是静电力常量，k的大小等于9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件：真空中的点电荷． [基础自测] 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．) (1)点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化模型．(√) (2)球形带电体一定可以看作点电荷．(×) (3)库仑定律可以适用于任何带电体之间库仑力的计算．(×) (4)实验表明两个带电体的距离越大，作用力就越小．(√) (5)库仑定律既可以计算静电力的大小，还可以判断静电力的方向．(√) (6)两电荷的带电量越大，它们间的静电力就越大．(×) (7)两电荷的带电量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静电力就越大．(√) (8)很小的带电体就是点电荷．(×) 【提示】　 (2)×　能否把带电体看作点电荷，不决定于带电体的大小和形状． (3)×　库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的相互作用． (6)×　静电力的大小决定于电荷量和距离两个因素． (8)×　很小的带电体也不一定能看作点电荷． 2．(多选)关于点电荷，下列说法中正确的是(　　) 【导学号：69682012】 A．真正的点电荷是不存在的 B．点电荷是一种理想模型 C．足够小的带电物体就是点电荷 D．球形带电体都可以看作点电荷 AB　[点电荷是物理模型，实际中并不存在，A、B对；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小和形状，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，若可以忽略不计则它就可以看作点电荷，否则就不能看作点电荷，C、D错．] 3．对于库仑定律，下面说法正确的是(　　) A．只要是计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律 C．相互作用的两个点电荷，带电量大的受到的力大，带电量小的受到的力小 D．当两个半径为r的带电金属球心相距为4r时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量 A　[库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力，选项A正确；两带电体非常接近时，由于会影响到电荷量的分布，不能使用库仑定律，选项B错误；两电荷间的相互作用力是一对相互作用力，大小恒等，与电荷量是否相等无关，选项C错误；D选项中的两个电荷的距离太近，影响了电荷的分布，库仑定律不再适用，选项D错误．] 4．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了(　　) 【导学号：69682013】 A.　　　　 B. C. D. C　[由F＝k，C正确．]q2(1－x)，所以x＝知，q1q2＝q1 [合 作 探 究·攻 重 难] 点电荷的理解 1．点电荷是物理模型 只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在． 2．带电体看成点电荷的条件 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和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷． 一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定． 3．注意区分点电荷、元电荷及小带电体 比较项 点电荷 元电荷 小带电体 概念 忽略