2018-2019学年人教版选修3-1（课件+课后巩固训练）1-2库仑定律 (3份打包)

人教版·选修3-1 第2节　库仑定律 第一章　静电场 1．理解点电荷是理想化模型，知道带电体可视为点电荷的条件。2.理解库仑定律的含义与应用条件，知道静电力常量。3.会用库仑定律进行简单的计算。 01课前自主学习 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1．实验原理 如图所示，小球受Q的斥力，丝线偏转。 由共点力平衡得：F＝ ，θ变大， F ；θ变小，F 。 mgtanθ 变大 变小 2．实验现象 (1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越 。如图所示。 (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 。 小 大 3．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而 ，随着距离的增大而 。 增大 减小 二、库仑定律 1．库仑力：电荷间的相互作用力，也叫 力。 2．点电荷：带电体间的距离比自身的大小 ，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忽略时，可将带电体看做 ，即为点电荷。 静电 大得多 形状、大小 带电的点 3．库仑定律 (1)内容：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 比，与它们的距离的二次方成 比，作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式：F＝ ，k叫做静电力常量。 (3)适用条件：真空中的 。 (4)库仑扭秤实验测得静电力常量k＝ 。 正 反 keq \f(q1q2,r2) 静止点电荷 eq \o(□,\s\up3(10))9.0×109N·m2/C2 (1)实验中电荷之间作用力的大小是通过丝线偏离竖直方向的角度显示的。(　　) (2)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。(　　) (3)实验表明两个带电体的距离越大，作用力就越小。(　　) × √ √ (4)点电荷是一种理想化模型，自然界中不存在。(　　) (5)很小的带电体就是点电荷。(　　) (6)根据库仑定律，只有两点电荷电量相等时，它们间的库仑力才相等。(　　) × √ × 02 课堂合作探究 考点　点电荷 1．点电荷是理想化的物理模型：点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，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 (1)一个带电体能否看成点电荷，要看它本身的大小是否比它们之间的距离小得多。即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。 (2)带电体的大小比相关的距离小多少时才能看成点电荷，还与问题具体的要求有关。带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可以看成点电荷。 3．易混淆的几个概念 例1　(多选)下面关于点电荷的说法正确的是(　　) A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B．带电体体积很大时不能看成点电荷 C．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20 C D．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷 什么情况下带电体可以看成点电荷？ 提示：如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，带电体的大小及形状可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷。 [规范解答]　点电荷是一个理想化的模型，当带电体的大小和形状对作用力的影响可以忽略时带电体可看成点电荷。点电荷不是以带电荷量的多少来确定的，电荷量必须是元电荷的整数倍。故A、D正确。 eq \a\vs4\al([变式训练1])　(多选)关于元电荷和点电荷，下列说法正确的是(　　) A．电子就是元电荷 B．元电荷的电荷量等于电子或质子所带的电荷量 C．电子一定是点电荷 D．带电小球也可能视为点电荷 解析　电子和质子是实实在在的粒子，而元电荷只是一个最小的电荷量，A错误，B正确；带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论，只要带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略不计时，即可视为点电荷，C错误，D正确。 考点　库仑定律的应用 1．库仑定律的适用条件 (1)真空中；(2)静止；(3)点电荷。 以上三个条件是理想化的，在空气中、速度远小于光速时也近似成立。 2．k值的确定 库仑定律中的静电力常量k，只有在公式中的各量都采用国际单位时，才可以取k＝9.0×109 N·m2/C2。 3．静电力的确定方法 静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。 (1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入Q1、Q2的绝对值即可。 (2)方向