庫侖定律導(dǎo)學(xué)案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 高一物理導(dǎo)學(xué)案選修31第一章 12庫侖定律【教學(xué)目的】（1）知道點電荷，體會科學(xué)研究中的理想模型方法。（2）了解兩種電荷間的作用規(guī)律，掌握庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用。（3）體會類比法在科學(xué)研究中的作用【教學(xué)重點】掌握真空中點電荷間作用力大小的計算及方向的判定庫侖定律【教學(xué)難點】真空中點電荷間作用力為一對相互作用力，遵從牛頓第三定律 自主學(xué)習(xí)問題1：什么是萬有引力定律？適用條件是什么？萬有引力常量是怎么測量的？從上節(jié)課我們學(xué)習(xí)到同種電荷相吸引，異種電荷相排斥，這種靜電荷之間的相互作用叫做靜電力。力有大小、方向和作用點三要素，我們今天就來具體學(xué)習(xí)一下靜電力的特點。【新課內(nèi)容

2、】一靜電力的三要素的探究（1）靜電力的作用點（2）靜電力的方向沿著兩電荷的連線。（3）靜電力的大?。翰孪耄嚎赡芘c哪些因素有關(guān)，說出猜測的理由？ （閱讀課本P5的實驗）實驗：定性探究一（探究F與距離 r的關(guān)系）定性探究二（探究F與電量Q1、Q2的關(guān)系） 結(jié)論：問題2：該實驗?zāi)茏C實我們的猜想嗎？那么這一問題是由誰解決的？二庫侖的實驗庫侖扭稱實驗 閱讀課本P6的實驗問題3:（1）庫侖的實驗裝置是怎樣的？與哪個實驗很相似？（2）庫侖用到什么研究方法？（3）如何解決電荷測量問題,驗證F與Q的關(guān)系？如何驗證 F與r的關(guān)系？（4）庫侖的實驗得出了什么結(jié)論？三庫侖定律（1）內(nèi)容：（2）公式：問題4：庫侖力的公

3、式與哪個力的公式很相似？（ 庫侖定律是否也有適用條件呢？（3）適用條件：問題5：什么是點電荷？與哪個理想模型的定義很相似？問題6：庫侖定律中的常量K是怎樣得出的？物理意義是什么？（4）靜電力常量K的值:（5）庫侖力合成和分解遵守的法則：【例題1】：已知氫核（質(zhì)子）質(zhì)量1.67×kg電子的質(zhì)量是9.1×kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3× m。試比較氫核與核外電子之間的庫侖力和萬有引力。思考：1.庫侖定律中的和q是否帶正負(fù)號？2.此題的結(jié)論說明什么問題？庫侖力與萬有引力的比較  萬有引力庫侖力都是平方反比力F=Gm1m2/r2F=Kq1q2/r2產(chǎn)

4、生原因不同只要有質(zhì)量就有引力，因此稱為萬有引力存在于電荷間，不光有吸引也可能有排斥決定力的因素相似吸引力與它們質(zhì)量積成正比庫侖力與它們的電量積成正比共性都遵從牛頓第三定律三庫侖定律的應(yīng)用【例題2】：真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50 cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是 +2 × c,求 其中一個電荷所受的庫侖力。【例題3】：已知點電荷A電量是B點電荷的2倍，則A對B作用力大小跟B對A作用力的比值為（ ） A.2:1B.1:2C.1:1D.不一定【例題4】：兩個質(zhì)量都是m的小球，都用細(xì)線拴在同一點，兩細(xì)線長度相等，兩球都帶上正電荷，但甲球電量比乙球多，平衡時兩細(xì)線分別與豎

5、直方向夾角為1和2，則二者相比，1_2。（小結(jié)）：如何求解帶電體間靜電力的大小和方向？ 鞏固案 1. 關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是（ ）A. 點電荷就是體積足夠小的電荷B. 點電荷是電荷量和體積都很小的帶電體C. 體積大的帶電體一定不是點電荷D. 當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看做點電荷2. 有三個完全一樣的金屬小球A、B、C，A帶電荷量為7Q，B帶電荷量為Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則A、B球間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?. 兩個半徑為r的相同金屬球帶上異種電荷，已知，兩球心相距10r，其相互作用

6、力為F1，現(xiàn)將兩球接觸后分開，再放回原處，這時兩球間的相互作用力為F2，則（ ）A. B. C. D. 4. 兩個質(zhì)量分別是m1、m2的小球，各用長為L的絲線懸掛在同一點，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度，如圖所示，則下列說法正確的是（ ）A. B. C. D. 5. 有兩個帶電輕質(zhì)小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距0.4m。如果引進(jìn)第3個帶電小球，正好使三個小球都處于平衡狀態(tài)。求第3個小球帶電性質(zhì)如何？應(yīng)放在什么位置？電荷量是Q的多少倍？ 庫侖定律的應(yīng)一. 知識要點： 1. 靜電力和點電荷（1）兩帶電體之間存在著靜電力。（2）點電荷：本身的線度比相

7、互之間的距離小得多的帶電體，與質(zhì)點類似，這是一種理想模型。 2. 庫侖定律（1）內(nèi)容：真空中兩個點電荷之間的相互作用力F的大小，與它們的電荷量Q1、Q2的乘積成正比，與它們的距離r的二次方成反比，作用力的方向沿著它們的連線，同種電荷相斥，異種電荷相吸。（2）公式：庫侖力（靜電力）的大小：，其中。方向：在兩點電荷的連線上，同種電荷相斥，異種電荷相吸。定律的適用范圍：真空中的點電荷。 3. 靜電力疊加原理對于兩個以上的點電荷，其中每一個點電荷所受的總的靜電力，等于其他點電荷分別單獨存在時對該點電荷的作用力的矢量和。二跟蹤訓(xùn)練 1. 兩個半徑為R的金屬球所帶電荷量分別為Q1和Q2，當(dāng)兩球心相距為r時

8、，相互作用的庫侖力大小為（ ）A. B. C. D. 無法確定 2. 半徑為R的兩個較大金屬球放在絕緣桌面上，若兩球都帶等量同種電荷Q時，相互之間的庫侖力為F1，兩球帶等量異種電荷Q與Q時庫侖力為F2，則（ ）A. B. C. D. 無法確定 3. 有兩個半徑為r的金屬球，相距為L，帶電荷量分別為，如圖所示，滿足條件L>>r，則它們之間的靜電力是（ ）A. B. C. D. 4. 有兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為l（l=4r），對于它們之間的靜電作用力（設(shè)每球帶電荷量絕對值相同）（ ）A. 在帶同種電荷時大于帶異種電荷時B. 在帶異種電荷時大于帶同種電荷時C. 在帶等量負(fù)電荷時

9、大于帶等量正電荷時D. 大小與帶電性質(zhì)無關(guān)，只取決于電荷量 5. 如圖所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F。今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是（ ）A. B. C. D. 6. 在真空中，兩個很小的帶電體A、B相距為r，相互作用斥力為F，若A的帶電荷量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，B的帶電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，且距離變?yōu)?r，則它們的斥力變?yōu)椋?）A. B. 3FC. 6FD. 12F 7. 如圖所示，兩根細(xì)線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B，上、下兩根細(xì)線的拉力分別為，現(xiàn)使兩球帶同種

10、電荷，此時上、下細(xì)線受力分別為，則（ ）A. B. C. D. 8. 兩個放在絕緣架上的相同金屬球，相距為d，球的半徑比d小得多，分別帶有q和3q的電荷量，相互斥力為3F?，F(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后分開，仍放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)椋?）A. 0B. FC. 3FD. 4F 9. 在光滑的絕緣水平面上放著帶電小球甲和乙，若它們帶電荷量的關(guān)系是，質(zhì)量的關(guān)系是，則它們在庫侖力作用下產(chǎn)生的加速度之比是（ ）A. B. C. D. 10. 如圖所示，三個點電荷固定在一直線上，的距離為距離的2倍，每個點電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個點電荷的電荷量之比為（ ）A. 9：4：36B.

11、9：4：36C. 3：2：6D. 3：2：6 11. 如圖所示，兩個大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為，帶電荷量分別是，則細(xì)絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與鉛垂線方向成角，且兩球同處一水平線上，若，則下列結(jié)論正確的是（ ）A. 一定等于B. 一定滿足C. 一定等于D. 必須同時滿足 12. 如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上，a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是（ ）A. B. C. D. 13. 豎直墻面光滑且絕緣，地面粗糙也絕緣，小球A、B帶有同種電荷，用指向墻面的水平力F作用于小球B兩球分別靜止在豎直墻面和水平地面上，如圖所示，若將小球B向左推動少許，當(dāng)兩球重新達(dá)到平衡時，作用于B的水平力仍為F，與原來的平衡狀態(tài)相比較( )A地面對B球摩擦力變大 B地面對B球支持力變大C豎直墻面對小球A的彈力變大 DAB兩球之間距離變大 14.真空中A、B兩個點電荷，相距L，質(zhì)量分別為m和2m，它們由靜止開始運動（不記重力）開始時，A的加速度為a,經(jīng)過一段時間B的加速度為a,速率為V，那么這時兩點電荷相距 ，A點電荷的速率為 ，它們相遇時離A電荷出發(fā)點的距離是 。15.兩個相同小氣球帶等