《（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律課件 新人教版必修2.ppt（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2庫侖定律,第一章靜電場,學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求 物理觀念：知道點電荷的概念，理解庫侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件. 科學(xué)探究：經(jīng)歷探究電荷間作用力與電荷量及電荷間距離的關(guān)系的實驗過程. 科學(xué)思維：1.通過抽象概括建立點電荷這種理想化模型. 2.進(jìn)一步了解控制變量法在實驗中的作用. 3.會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計算.,內(nèi)容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、探究影響電荷間相互作用力的因素 1.實驗現(xiàn)象：(如圖1所示),圖1,(1)小球帶電荷量一定時，距離帶電物體越遠(yuǎn)，絲線偏離豎直方向的角度 . (2)小球處于同一位置時，小
2、球所帶的電荷量越大，絲線偏離豎直方向的角度 .,越小,越大,2.實驗結(jié)論：電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而 ，隨著距離的增大而 . 二、庫侖定律 1.點電荷：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小 ，以致帶電體的 、 及 對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看做點電荷.,增大,減小,大得多,形狀,大小,電荷分布狀況,2.庫侖定律 (1)內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成 ，與它們的距離的 成反比，作用力的方向在 . (2)公式：F ，其中k Nm2/C2，叫做靜電力常量. (3)
3、適用條件：a. ；b. .,正比,二次方,它們的連線上,9.0109,在真空中,點電荷,3.庫侖的實驗 (1)庫侖扭秤實驗是通過懸絲 比較靜電力F大小的.實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜電力F與距離r的 成反比. (2)庫侖在實驗中為研究F與q的關(guān)系，采用的是用兩個 的金屬小球接觸，電荷量 的方法，發(fā)現(xiàn)F與q1和q2的 成正比.,扭轉(zhuǎn)角度,二次方,完全相同,平分,乘積,即學(xué)即用 1.判斷下列說法的正誤. (1)探究電荷間的作用力與某一因素的關(guān)系時，必須采用控制變量法.() (2)小球所帶電荷量不變時，距離帶電物體越遠(yuǎn)，絲線偏離豎直方向的角度越大.() (3)只有電荷量
4、很小的帶電體才能看成點電荷.() (4)當(dāng)兩個帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時，可將這兩個帶電體看成點電荷.() (5)若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力.(),答案,,,,,,2.真空中兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，如果將兩個點電荷的距離增大為原來的4倍，電荷量都增大為原來的2倍，則它們之間靜電 力的大小變?yōu)樵瓉淼? .,答案,重點探究,,導(dǎo)學(xué)探究 1.點電荷 (1)點電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點，實際中并不存在. (2)帶電體能否看成點電荷視具體問題而定，不能單憑它的大小和形狀下結(jié)論.如果帶電體的大小比
5、帶電體間的距離小得多，則帶電體的大小及形狀就可以忽略，此時帶電體就可以看成點電荷.,一、對點電荷的理解與應(yīng)用,2.庫侖定律 (1)庫侖定律只適用于真空中點電荷之間的相互作用，一般沒有特殊說明的情況下，都可按真空來處理. (2)兩個規(guī)則的帶電球體相距比較近時，不能被看做點電荷，此時兩帶電球體之間的作用距離會隨所帶電荷量的改變而改變，即電荷的分布會發(fā)生改變. (3)兩個點電荷之間的庫侖力遵循牛頓第三定律.不要認(rèn)為電荷量大的電荷對電荷量小的電荷的作用力大.,例1下列說法中正確的是 A.點電荷就是體積小的帶電體 B.帶電荷量少的帶電體一定可以視為點電荷 C.大小和形狀對作用力的影響可忽略的帶電體可以視
6、為點電荷 D.根據(jù)F ，當(dāng)兩電荷之間的距離r0時，兩電荷之間的庫侖力F 解析點電荷不能理解為體積很小的帶電體，也不能理解為帶電荷量很少的帶電體.同一帶電體，如要研究它與離它較近的電荷間的作用力時，就不能看成點電荷，而研究它與離它很遠(yuǎn)的電荷間的作用力時，就可以看做點電荷，帶電體能否看成點電荷，要依具體情況而定，當(dāng)r0時，帶電體不能看成點電荷，A、B、D均錯誤，C正確.,,解析,答案,例2甲、乙兩導(dǎo)體球，甲球帶有4.81016 C的正電荷，乙球帶有3.21016 C的負(fù)電荷，放在真空中相距為10 cm的地方，甲、乙兩球的半徑遠(yuǎn)小于10 cm.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (1)試求兩球之間的靜電力
7、，并說明是引力還是斥力？ 答案1.381019 N引力,解析,答案,(2)如果兩個導(dǎo)體球完全相同，接觸后放回原處，兩球之間的作用力如何？ 答案5.761021 N斥力,解析,答案,(3)將兩個體積不同的導(dǎo)體球相互接觸后再放回原處，其作用力能求出嗎？ 答案不能 解析兩個體積不同的導(dǎo)體球相互接觸后，正負(fù)電荷相互中和，剩余的電荷要在兩球間分配，由于兩球不同，分配電荷的電荷量將不相等，因而無法求出兩球間的作用力.,解析,答案,用公式計算庫侖力大小時，不必將表示電荷q1、q2的帶電性質(zhì)的正、負(fù)號代入公式中，只將其電荷量的絕對值代入即可；力的方向再根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引加以判別.,,導(dǎo)學(xué)探
8、究 1.對于三個或三個以上的點電荷，其中每一個點電荷所受的庫侖力，等于其余所有點電荷單獨(dú)對它作用產(chǎn)生的庫侖力的矢量和. 2.電荷間的單獨(dú)作用符合庫侖定律，求各庫侖力的矢量和時應(yīng)用平行四邊形定則.,二、庫侖力的疊加,例3如圖2所示，分別在A、B兩點放置點電荷Q121014 C和Q221014 C.在AB的垂直平分線上有一點C，且ABACBC6102 m.如果有一電子靜止放在C點處，則它所受的庫侖力的大小和方向如何？(電子的電荷量e1.61019 C),解析,答案,圖2,答案見解析,解析電子帶負(fù)電荷，在C點同時受A、B兩點電荷的作用力FA、FB，如圖所示.,8.01021 N，,同理可得：FB8.
9、01021 N. 由矢量的平行四邊形定則和幾何知識得，靜止放在C點的電子受到的庫侖力FFAFB8.01021 N，方向平行于AB連線且由B指向A.,針對訓(xùn)練(2018山東德州市高一下期末)如圖3所示，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab8 cm、ac6 cm、bc10 cm，小球c所受庫侖力的合力的方向平行于ab的連線斜向下.關(guān)于小球a、b的電性及所帶電荷量比值的絕對值n，下列說法正確的是,圖3,解析,,答案,解析由題意知b37，a90，小球c受到的庫侖力及合成如圖所示.由圖可知a、b帶異號電荷,,例4(多選)兩個質(zhì)量分別是m1、m2的小球，各用絲線懸掛在同一點，當(dāng)兩球分別帶同
10、種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線張開一定的角度1、2，如圖4所示，此時兩個小球處于同一水平面上，則下列說法正確的是 A.若m1m2，則12 B.若m1m2，則12 C.若m1m2，則12 D.若q1q2，則12,三、庫侖力作用下帶電體的平衡問題,圖4,,,解析,答案,解析以m1為研究對象，對m1受力分析如圖所示. 由共點力平衡得 FTsin 1F庫 FTcos 1m1g ,因為不論q1、q2大小如何，兩帶電小球所受庫侖力屬于作用力與反作用力，大小相等，,分析帶電體在靜電力作用下的平衡問題時，方法仍然與力學(xué)中物體的平衡問題分析方法相同，常用方法有合成法和正交分解法.,達(dá)標(biāo)檢測,1.(
11、庫侖定律的應(yīng)用)在真空中有甲、乙兩個點電荷，其相互作用力為F.要使它們之間的相互作用力為2F，下列方法可行的是,答案,1,2,3,4,,解析,5,1,2,3,4,5,2.(庫侖定律的應(yīng)用)(2018山師附中高一下期末)完全相同的兩個金屬小球A和B帶有電荷量大小相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個完全相同的不帶電的金屬小球C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,答案,,1,2,3,4,5,3.(庫侖力作用下的平衡)如圖5所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點正下方絕緣柱上.其中
12、O點與小球A的間距為l，O點與小球B的間距為 l.當(dāng)小球A平衡時，懸線與豎直方向夾角30.帶電小球A、B均可視為點電荷.靜電力常量為k，則,圖5,,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,4.(庫侖力的疊加)如圖6所示，電荷量為q1和q2的兩個點電荷分別位于P點和Q點.已知放在P、Q連線上某點R處的電荷q受力為零，且PR2RQ.則,圖6,A.q12q2 B.q14q2 C.q12q2 D.q14q2,解析,因PR2RQ，解得q14q2.,,答案,1,2,3,4,5,5.(庫侖力的疊加)如圖7所示，等邊三角形ABC，邊長為L，在頂點A、B處有等量同種點電荷QA、QB，QAQBQ，靜電力常量為k，求在頂點C處帶電荷量為QC的正點電荷所受的靜電力.,圖7,解析,答案,1,2,3,4,5,因為QAQBQ，所以FAFB，,1,2,3,4,5,
（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第2節(jié) 庫侖定律課件 新人教版必修2.ppt
