2017_2018学年高中物理第一章静电场1.2库仑定律学案新人教版选修3_1

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1、2　库仑定律学习目标1.通过演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系.2.明确点电荷是个理想模型,知道带电体简化为点电荷的条件.3.了解库仑扭秤实验.4.掌握库仑定律的文字表达及公式表达.自主探究1.自然界中存在　　　　、　　　　两种电荷,同号电荷　　　　,异号电荷　　　　. 2.万有引力定律的公式　　　　,其中引力常量为　　　　. 合作探究一、实验演示:探究影响电荷间相互作用力的因素提示:悬挂的小球受重力、拉力和电荷间相互作用力,电荷间作用力F=mgtanα,偏角α越大,表明电荷间作用力越大.演示一

2、:让带电物体A靠近悬挂在丝线上的带正电小球,观察在不同距离时小球的偏转角度.演示二:使小球处于同一位置,增大或减少小球所带的电荷量,观察小球偏角的变化关系.结论: 　. 二、库仑定律1.库仑定律的内容: 　. 2.库仑定律的适用条件:　. 3.什么是点电荷? 　. 点电荷类似力学中的　　　　,它也是一种　. 三、库仑的实验1.结构简介如图A是带电小球,B是不带电的小球,B与A的重力平衡,另一带电小球C靠近A时,A与C的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度比较力的大小.2.研究方法——　　　 (1)控制电荷量Q不变,验证静电力F与r2的关系

3、(2)控制带电小球之间的距离r不变,验证静电力F和电荷量Q的关系3.思想方法(1)小量放大思想;(2)电荷均分原理.【提问】库仑的那个年代还不能测量物体所带的电荷量,他是怎样解决这个问题的?4.库仑定律的表达式:　　　　　　,其中k是　　　　,叫做　　　　,k的数值为　　　　. 【例题1】氢原子核(即质子)的质量是1.67×10-27kg,电子的质量是9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m.试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力.【例题2】真空中有三个点电荷,它们固定在边长为50cm的等边三角形的三

4、个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求它们各自所受的库仑力.课堂检测1.下列说法中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.根据F=k可知,当r趋近于0时,F趋近于∞D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,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2.有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r),对于它们之间的静电作用力(设每次各球带电量绝对值相同)(　　)A.带同号电荷时大于带异号电

5、荷时B.带异号电荷时大于带同号电荷时C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时D.大小与带电性质无关,只取决于电荷量3.三个相同的金属小球a、b和c,原来c不带电,而a和b带等量异号电荷,相隔一定距离放置,a、b之间的静电力为F.现将c球分别与a、b接触后拿开,则a、b之间的静电力将变为(　　)A.B.C.D.4.如图所示,两个带电小球A、B分别用细丝线悬吊在同一点O,静止后两小球在同一水平线上,丝线与竖直方向的夹角分别为α、β(α>β),关于两小球的质量m1、m2和带电荷量q1、q2,下列说法中正确的是(　　)A.一定有m1

6、B.可能有m1q2C.可能有m1=m2,q1=q2D.可能有m1>m2,q1=q25.两个完全相同的带电小球,质量均为m且带有等量同号电荷,用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点,如图所示,静止后两条细线张角为2θ,若细线长度为L,两个小球所带电荷量大小均为　　　　　,悬线张力大小为　　　　　. 6.如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3cm时,丝线与竖直方向夹角为45°,此时小球B受到库仑力F=　　　　　.小球A带的电荷量qA=　　　　　　. 

7、7.如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异号点电荷QA,QB,QA=+Q,QB=-Q,求在顶点C处的点电荷+QC所受的静电力.