[中学联盟]山东省高密市第三中学人教版高中物理选修3-1：1.2库仑定律(导学案)正式版
山东省高密市第三中学高中物理 1.2库仑定律导学案 新人教版选修3-1
第一章静电场第2节库仑定律【学习目标】1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律结合力学规律进行有关的计算．3．知道库仑扭秤的实验原理．【自主学习合作探究】问题1：探究影响电荷间相互作用力的因素1、课本P5演示实验中带电小球所受带电体的作用力的大小可通过什么显示出来？2、演示实验表明电荷之间的作用力有什么特点?3、电荷之间的相互作用力与万有引力的相似性?问题2：静电力和点电荷1、什么是静电力?2、什么是点电荷？例1：下列有关点电荷的说法，正确的是（）A、只有体积很小的带电体才能看作点电荷B、体积很大的带电体一定不是点电荷C、当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看做点电荷D、任何带电体，都可以看作是电荷全部集中于球心的点电荷问题3：库仑定律1、库仑定律的内容？2、库仑定律的表达式：3、库仑定律的适用范围：例2：两个质子在氮原子核中相距约为10-15m，它们间的静电力是______________N,它们间的万有引力是________________N,已知每个质子的质量是1.67×10-27kg。
变式训练1：真空中有两个点电荷，相距为r ,相互作用力为F ，若使它们的电荷量都增大到原来的2倍，要使它们之间的作用力仍然为F ，其间距应为（）A、r B C、2r D问题4：静电力叠加原理思考：两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力如何计算？例3：在边长为a的正方形的每一个顶点都放置一个电荷量为+q的点电荷。
如果保持它们的位置不变，每个电荷受到的静电力是________________。
问题5：静电力与万有引力的比较 它们分别遵从库仑定律122Q Q F k r =与万有引力定律2Mm F G r=。
微观粒子间的静电力远大于万有引力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。
（1）相同点（2）不同点【课堂小结】【当堂检测】1、两个点电荷相距r 时相互作用力为F ，则（ ）A 、电量不变，距离加倍时，作用力变为F/4B 、其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，作用力不变C 、每个电荷的电量和两电荷间距均减半时，作用力为4FD 、每个电荷的电量和两电荷间距都增加到原来的相同倍数时，作用力不变2、有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为-Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C 球，则A 、B 球间的作用力变为原来的_________倍.【课后拓展训练】A 组1、对于库仑定律，下面说法正确的是（ ）A 、凡计算两带电体间的静电力，就可以使用公式122Q Q F krB 、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，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D 、当两个半径为r 的带电金属球中心相距为4r 时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于他们各自所带的电荷量2、两个相同的带电金属小球，它们带电量之比为2：1，在真空中相距为r （r 远大于球的直径）时，静电斥力大小为F ，若将它们接触一下后放在相距2r 处，静电力大小为（ ）A 、F 8B 、9F 8C 、 9F 32D 、F 32B 组3、两个大小相同的金属球A 、B ，带有相同电量，分别固定在两处，两球间相互作用力为F ，用一个不带电的同样大小的小球C 先和A 接触再与B 接触，然后移去C ，则A 、B 间的作用力变为（ ）A 、 F 2B 、 F 4C 、 3F 8D 、 F 104、两个完全相同的金属球半径为R，带有同种电荷Q，当它们靠近到恰好没有接触时，两小球间的库仑力为（）A、224QF kR= B、224QF kR〉C、224QF kR〈 D、不确定5、如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q1＝4×10－9 C和q2＝－9×10－9 C，分别固定于相距20 cm的a、b两点，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )A．在a点左侧40 cm处B．在a点右侧8 cm处C．在b点右侧20 cm处D．无法确定C组6、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，且在A、B两点放置两点电荷QA 、QB，测得在C处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，则A带____________电，QA ∶QB＝____________.7、两个分别用长13cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.2《库仑定律》
选修3-1第一章1.2库仑定律教案一、教材分析1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。
二教学目标（一）知识与技能1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。
了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
（二）过程与方法通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
（三）情感态度与价值观通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热三、教学重难点（一）重点对库仑定律的理解（二）难点对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。
能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题五、课前准备学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件六、教学方法比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排 1课时八、教学过程1．教师演示1．1-6的实验。
2．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
3．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式：，k叫静电力常量，k=9×109 N·m2/C2。
5．介绍点电荷：①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载物 理选修 3-1人 教版1.2 库仑定 律 (共23张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载物 理选修 3-1人 教版1.2 库仑定 律 (共23张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载物 理选修 3-1人 教版1.2 库仑定 律 (共23张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载物 理选修 3-1人 教版1.2 库仑定 律 (共23张PPT)
7.质量大的带电体才可视为点电荷。 8.质量小的带电体才可视为点电荷。 9.是否看作点电荷与带电体的质量无关。 10.球形带电体才可看作点电荷。 11.任何带电体都可看作点电荷。 12.真正的点电荷是不存在的，它是一种理想 化的模型。 13.只有带电体的形状、大小对相互作用力 的影响可以忽略时，该带电体才可看作是点 电荷。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载物 理选修 3-1人 教版1.2 库仑定 律 (共23张PPT)
典型例题
例1、关于点电荷的下列说法中是否正确 1.只有体积足够小（如体积小于1）的带电 体才是点电荷。 2.只有体积足够大的带电体才是点电荷。 3.与体积是大还是小无关，只要相对带电体 间的距离可以忽略，即可看作点电荷。 4.只有带电很少的带电体才可看作点电荷。 5.只有带电很多的带电体才可看作点电荷。 6.带电体是否看作点电荷与带电体所带的电 量得多少无关。
库仑定律
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正比，与
它们的距离的二次方成反比，作用力的
人教版高中物理选修3-1第一章第2节库仑定律(含解析).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理库仑定律一课一练一、单项选择题1．关于库仑定律，下列说法中正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B ．根据F ＝kq 1q 2r 2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C ．若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力D ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律解析：选 D.点电荷是实际带电体的近似，只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时，实际带电体才能视为点电荷，故选项A 错误；当两个电荷之间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，公式F ＝kq 1q 2r 2不能用于计算此时的静电力，故选项B 错误；q 1和q 2之间的静电力是一对相互作用力，它们的大小相等，故选项C 错误；库仑定律与万有引力定律的表达式相似，研究和运用的方法也很相似，都是平方反比定律，故选项D 正确．2．(2014·江苏淮安调研)A 、B 、C 三点在同一直线上，AB ∶BC ＝1∶2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷．当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为( )A ．－F /2B ．F /2C ．－FD ．F解析：选B.如图所示，设B 处的点电荷带电荷量为正，AB ＝r ，则BC ＝2r ，根据库仑定律F ＝kQq r 2，F ′＝kQ ×2q (2r )2，可得F ′＝F 2，故选项B 正确．3.如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l2B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2D ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l2解析：选D.由于a 、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l ＝3r ，不满足l ≫r 的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F 库≠k Q 2l2.虽然不满足l ≫r ，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F 引＝G m 2l2.故选D.4．设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1 000 km 的地方，又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2 000 km 的地方相对于该星球无初速释放，则此带电粉尘( )A ．向星球下落B ．仍在原处悬浮C ．推向太空D ．无法判断解析：选B.设粉尘距球心为r ，粉尘质量为m ，星球质量为M ，粉尘电荷量为q ，星球电荷量为Q ，则有k Qq r 2＝G Mm r2.由等式可看出r 再大，等式仍成立，故选B.5．两个完全相同的金属球，带电荷量之比为1∶7，两球相距为r ，两者接触后再放回原位置，则它们之间的库仑力可能是原来的( )A.47或97B.37或167C.97或167D.47或167解析：选C.设原来所带电荷量分别为Q 和7Q ，则两球间的库仑力为F ＝7kQ2r2，若两球带同种电荷，则分开后带电荷量分别为4Q ，则F ′＝16kQ2r2，若两球带异种电荷，则分开后带电荷量分别为3Q ，则F ″＝9kQ2r 2.故选C.6.如图所示，完全相同的两个金属小球A 和B 带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x 0.现将与A 、B 完全相同的不带电的金属球C 先与A 球接触一下，再与B 球接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量变为( )A.14x 0B.18x 0 C ．大于18x 0 D ．小于18x 0解析：选D.因为原来弹簧处于压缩状态，A 、B 两球带的肯定是等量的异种电荷．将与A 、B 完全相同的不带电的金属球C 先与A 接触后，A 的电荷量将分一半给C ，当C 再与B 接触时，C 、B 的异种电荷先中和，然后B 、C 平分，这样B 带的电荷量将为原来的14.此时如果仅根据库仑定律F ＝k q A q B r 2得出库仑力变为原来的18，弹簧弹力也要减小为原来的18才能平衡，因而弹簧的压缩量将变为原来的18，将错选B.实际上，当弹簧压缩量减小后，长度变长；由于静电感应，库仑力将变大，综合考虑这些因素，弹簧弹力应小于原来的18才能平衡，故选D.7.中子内有一个电荷量为＋23e 的上夸克和两个电荷量为－13e 的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图所示．在下面给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( )解析：选B.电荷量为＋23e 的上夸克受另两个下夸克的吸引力，合力的方向一定竖直向下．对其中一个下夸克，受力情况如图所示，由于F 1的水平分力与F 2大小相等，方向相反，故F 1与F 2的合力竖直向上．故选B.8．(2014·浏阳一中高二检测)如图所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点，两点相距L ，在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q (视为点电荷)，在P 点平衡，若不计小球的重力，那么PA 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( )A ．tan 2α＝Q 1Q 2B ．tan 2α＝Q 2Q 1C ．tan 3α＝Q 1Q 2D ．tan 3α＝Q 2Q 1解析：选D.带电小球q 在P 点平衡时，沿切线方向受力平衡，即F AP sin α＝F BP cos α根据库仑定律：F AP ＝k Q 1q (L cos α)2，F BP ＝k Q 2q(L sin α)2由以上两式可得D 项正确．故选D.☆9.(2014·无锡高二测试)如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动，三个带电质点始终在同一直线上，B 恰能保持静止．其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷(电荷量与质量之比)之比应是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 13 解析：选 C.根据B 恰能保持静止可得：k q A q B L 21＝k qCqB L 22.A 做匀速圆周运动，k qAqBL 21－k qCq A (L 1＋L 2)2＝mA ω2L 1，C 做匀速圆周运动，k q C q B L 22－k q C q A (L 1＋L 2)2＝m C ω2L 2，联立解得A 和C 的比荷(电荷量与质量之比)之比等于⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23，选项C 正确． ☆10.如图所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q 1∶q 2∶q 3为( )A ．－9∶4∶－36B ．9∶4∶36C ．－3∶2∶－6D ．3∶2∶6解析：选A.每个电荷都受到另外两个电荷对它的静电力的作用，其合力为零，这两个力必须满足的条件为：大小相等，方向相反．由分析可知：三者电性不可能相同，只能是如图所示两种情况．考虑q 2的平衡： 由r 12∶r 23＝1∶2 据库仑定律得q 3＝4q 1考虑q 1的平衡：由r 12∶r 13＝1∶3同理得：q 1∶q 2∶q 3＝1∶49∶4＝9∶4∶36考虑电性后应为－9∶4∶－36或9∶－4∶36.故选A. 二、非选择题11．如图甲所示，一条长为3L 的绝缘细线穿过两个质量都是m 的小金属环A 和B ，将丝线的两端共同系于天花板上的O 点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电荷量是多少？某同学解答这道题的过程如下：设小环的电荷量为q ，则小环受到三个力的作用，拉力F T 、重力mg 和库仑力F ，受力分析如图乙所示．由受力平衡得，k q 2L 2＝mg tan 30°，q ＝3mgL23k.你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答． 解析：不正确；受力分析时漏掉了AB 段细线上的拉力．正确解答：小环A 的受力分析如图所示，受四个力作用，重力mg 、库仑力F 、细线上两个拉力F T ，则F T sin 60°＝mgF T cos 60°＋F T＝k q 2L2解得q ＝3mgL2k＝L3mg k.答案：不正确 正确解答见解析 ☆12.(2014·三明高二检测)如图所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，若B的质量为30 3 g ，则B 带电荷量是多少？(取g ＝10 m/s 2)解析：因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，设A 、B 之间的水平距离为L .依据题意可得tan 30°＝h LL ＝htan 30°＝1033cm ＝10 3 cm对B 进行受力分析，如图所示依据物体平衡条件解得库仑力：F ＝mg tan 30°＝30 3×10－3×10×33N ＝0.3 N.依据F ＝k q 1q 2r 2得：F ＝k Q 2L 2.解得Q ＝FL 2k ＝0.39×109×10 3×10－2 C ＝1.0×10－6C.答案：1.0×10－6C。
人教版高中物理选修3-1教案设计：1.2库仑定律
库仑定律教学程序教师引导与点拨主体参与目标达成自主合作探究[学史链接]介绍法国物理学家库仑扭秤实验的设计思想：如何解决力的准确测量：小量放大法、如何解决电量的测量？点拨：电荷分配规律。
[演示模拟]展示实物结合动画模拟实验说明实验过程。
（课件采用虚拟现实技术，形象展示扭秤构造，演示效果好于实物模型）[教师讲解]真空中的库仑定律（板）1) 内容：在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（板）2) 公式：F=KQ1Q2/r2（板）[教师点拨]3）对定律内容的理解：引导学生分析、推理、归纳、总结，类比的对定律适用条件、各个物理量的意义进行探究，深化对知识的理解理解（板）（1）库仑定律的适用条件：真空中,点电荷。
教师点拨应用环境的具体情况积极思维，类比、对比体会库仑的实验方法，与自己的不同之处，了解设计思路观察模型及通过课件演示了解库仑扭秤的构造和工作原理，对其精美的外形及设计巧妙之处给予评价，类比其与卡文迪许扭秤的原理，体会自然科学的和谐之美学习定律内容，理解相关知识，类比万有引力定律进行学习和记忆，明确适用条件知道应用环境（在干燥的空气中也近似成立，而在其它电介质中使用该定律需要增加条件。
）知道库仑定律的探究过程和研究方法认识库仑扭秤构造及工作原理掌握库仑定律的内容及表达式，进一步引申对定律内容的理解掌握定律的条件并会应用定律解决一些实际问题，体会知识的内涵。
教学程序教师引导与点拨主体参与目标达成自主合作探究（2）点电荷：同质点一样，是一个理想化的模型，一种科学的抽象当带电体的线度远远小于带电体之间的距离，以致带电体的形状和大小对其相互作用力的影响可以忽略不计，这样的电荷叫点电荷。
（3）K静电力恒量。
重要的物理常数k=9.0×109牛·米2/库2, 其物理意义是：真空中两个电量均为1C的点电荷相距lm 时它们之间的静电力大小为9.0×109牛。
高中物理人教版选修3-1第一章1.2库仑定律
k
q1q2 r2
1、如果两个1C的点电荷在真空中相距1m时产生
的库仑力是9.0×109N（大约一百万吨物体的重量）,
所以库仑是很大的单位，梳子和头发摩擦的带电量
只有不到10-6C，但云层闪电前的电量可达几百库仑 .
2、公式计算时不必将电荷的正负号带入，只将
电荷量的绝对值带入即可。力的方向根据同种电荷
理解点电荷： （1）点电荷是一个理想化模型． （2）条件：
①带电体之间的距离比它们自身的大小大得多 ②电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离
高中物理 选修2、F称为库仑力或静电力
3、方向：在二者的连线上.
4、其中k为静电力常量，k =9.0×109 N·m2/C2.
F
（2） r一定时，F与Q1×Q2关系 3、思想方法
（1）小量放大思想
（2）电荷均分原理
A
B
库仑的实验结论
1、F与距离r的关系： 静电力F与距离r的平方成反比，即 F∝1/r2
2、F与电荷量q的关系： 静电力F与电量的乘积成正比，即 F ∝q1q2
库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它 们电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反 比，作用力的方向在它们的连线上。 1、适用条件 ： 真空中、静止点电荷
k
q1q2 r2
适用范围：真空中、静止点电荷
相互排斥、异种电荷相互吸引判断。
高中物理 选修3－1
思考：
两半径均为r的金属小球，两球的边缘相距为r，今
使两球带上等量的异种电荷Q，求两电荷间的库仑力 F的大小？
不能看成点电荷，
库仑定律不再适用
r
类比：对于质量为ml和质量为m2的两个物体间的万 有引力的表达式，当两物体间的距离 r 趋于零时，
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：1.2 库仑定律
2 库仑定律整体设计教学分析 本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础。
本节的教学内容的主线有两条，第一条为知识层面上的，掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；第二条为方法层面上的，即研究多个变量之间关系的方法，间接测量一些不易测量的物理量的方法，及研究物理问题的其他基本方法。
教学目标 1．定性了解电荷间的相互作用力规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
2．通过观察演示实验，概括出电荷间的作用规律。
培养学生观察、分析、概括能力。
3．体会研究物理问题的一些常用的方法，如：控制变量法、理想模型法、测量变换法、类比法等。
4．渗透物理方法的教育，运用理想化模型的研究方法，突出主要因素、忽略次要因素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷相互作用力问题。
5．体会科学研究的艰辛，培养学生热爱科学的、探究物理的兴趣。
6．通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
教学重点难点 1．电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
2．库仑定律的内容、适用条件及应用。
教学方法与手段 1．探究、讲授、讨论、实验归纳2．演示实验、多媒体课件教学媒体 1．J2367库仑扭秤(投影式)、感应起电机、通草球、绝缘细绳、铁架台、金属导电棒、库仑扭秤挂图等。
2．多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
知识准备 自然界存在着两种电荷，同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。
教学过程[事件1]教学任务：创设情境，引入新课师生活动：《三国志·吴书》中写道“琥珀不取腐芥”，意思是腐烂潮湿的草不被琥珀吸引。
但是，由于当时社会还没有对电力的需求，加上当时也没有测量电力的精密仪器，因此，人们对电的认识一直停留在定性的水平上。
直到18世纪中叶人们才开始对电进行定量的研究。
现在就让我们踏着科学家的足迹去研究电荷之间的相互力。
演示实验：首先转动感应起电机起电，然后利用带电的物体吸引轻小物体的性质使通草球与感应起电机的一端相接触，通草球带同种电荷后弹开，最后改变二者之间的距离观察有什么现象产生？(注意：观察细线的偏角)猜想：电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关？可能因素：距离、电荷量及其他因素。
人教版高中物理选修3-1第一章第2节库仑定律
（精心整理，诚意制作）1．下列说法正确的是( ) A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C ．根据F ＝k q1q2r2可知，当r →0时，有F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的解析：不论电荷体积的大小，只要电荷的体积对所研究问题的影响可以忽略，则该带电体就可以看成点电荷，选项A 、B 错；当r →0时，两电荷就不能看成点电荷了，公式F ＝k q1q2r2不再成立，选项C 错；静电力常量的数值是由实验得出的，选项D 对。
答案：D 2. (20xx·济南检测)如图1所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等 图1解析：由题图可知，两带电球相互排斥，则说明两球一定带有同种电荷，但不能确定是正电荷，还是负电荷，故A 、B 错；两带电球间的静电力具有一般力的共性，符合牛顿第三定律，故选项C 错，D 对。
3．A、B两个点电荷带电荷量及距离恒定，当第三个点电荷C移近A、B时，A、B间的库仑力将( )A．变大B．变小C．不变D．都有可能解析：点电荷A、B间的相互作用力(库仑力)的大小只与A、B的电荷量及距离有关，与其他因素无关，故C正确。
答案：C4．设某星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000km的地方。
若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000km的地方相对于该星球无初速释放，则此电子粉尘( )A．向星球下落B．仍在原处悬浮C．推向太空D．无法判断解析：设粉尘距该星球球心距离为r，粉尘质量为m，星球质量为M，粉尘电荷量为q，星球电荷量为Q，则有kQqr2＝GMmr2。
由等式可看出r再大，等式仍成立，故选B。
答案：B5.两个质量分别为m1和m2的小球，各用长为L的绝缘细线悬挂在同一点。
两球带同种电荷，如图2所示，若m1＝m2，q1＞q2，则两细线与竖直方向间的夹角θ1和θ2的关系为( )A．θ1＞θ2B．θ2＞θ1C．θ1＝θ2D．无法确定图2解析：两球所受的库仑力大小相等，方向相反，又因两球均处于平衡状态，故可以根据各自所受合力为零判断两个角度的大小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章静电场
N0．2
第2节库仑定律
班级_____姓名_______ _学号______【学习目标】
1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道
静电力常量．
2．会用库仑定律结合力学规律进行有关的计算．
3．知道库仑扭秤的实验原理．
【自主学习合作探究】
问题1：探究影响电荷间相互作用力的因素
1、课本P5演示实验中带电小球所受带电体的作用力的大小可通过什么显示出来？
2、演示实验表明电荷之间的作用力有什么特点?
3、电荷之间的相互作用力与万有引力的相似性?
问题2：静电力和点电荷
1、什么是静电力?
2、什么是点电荷？
例1：下列有关点电荷的说法，正确的是（）
A、只有体积很小的带电体才能看作点电荷
B、体积很大的带电体一定不是点电荷
C、当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看做点电荷
D、任何带电体，都可以看作是电荷全部集中于球心的点电荷
问题3：库仑定律
1、库仑定律的内容？
2、库仑定律的表达式：
3、库仑定律的适用范围：
例2：两个质子在氮原子核中相距约为10-15m，它们间的静电力是______________N,它们间的万有引力是________________N,已知每个质子的质量是1.67×10-27kg。
变式训练1：真空中有两个点电荷，相距为r ,相互作用力为F ，若使它们的电荷量都增大到原来的2倍，要使它们之间的作用力仍然为F ，其间距应为（ ）
A 、r
B
C 、2r
D 、
2r
问题4：静电力叠加原理 思考：两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力如何计算？
例3：在边长为a 的正方形的每一个顶点都放置一个电荷量为+q 的点电荷。
如果
保持它们的位置不变，每个电荷受到的静电力是________________。
问题5：静电力与万有引力的比较 它们分别遵从库仑定律122Q Q F k r =与万有引力定律2Mm F G r
=。
微观粒子间的静电力远大于万有引力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。
（1）相同点
（2）不同点
【课堂小结】
【当堂检测】
1、两个点电荷相距r 时相互作用力为F ，则（ ）
A 、电量不变，距离加倍时，作用力变为F/4
B 、其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，作用力不变
C 、每个电荷的电量和两电荷间距均减半时，作用力为4F
D 、每个电荷的电量和两电荷间距都增加到原来的相同倍数时，作用力不变
2、有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为-Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C 球，则A 、B 球间的作用力变为原来的_________倍.
【课后拓展训练】
A 组
1、对于库仑定律，下面说法正确的是（ ）
A 、凡计算两带电体间的静电力，就可以使用公式122
Q Q F k r = 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，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D 、当两个半径为r 的带电金属球中心相距为4r 时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于他们各自所带的电荷量
2、两个相同的带电金属小球，它们带电量之比为2：1，在真空中相距为r （r 远大于球的直径）时，静电斥力大小为F ，若将它们接触一下后放在相距2r 处，静电力大小为（ ） A 、F 8 B 、9F 8 C 、9F 32 D 、F 32
B 组
3、两个大小相同的金属球A 、B ，带有相同电量，分别固定在两处，两球间相互作用力为F ，用一个不带电的同样大小的小球C 先和A 接触再与B 接触，然后移去C ，则A 、B 间的作用力变为（ ）
A 、F 2
B 、F 4
C 、3F 8
D 、F 10
4、两个完全相同的金属球半径为R ，带有同种电荷Q ，当它们靠近到恰好没有接触时，两小球间的库仑力为（ ）
A 、224Q F k R =
B 、 2
2
4Q F k R 〉 C 、 2
2
4Q F k R 〈D 、不确定
5、如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q 1＝4×10－9 C 和q 2＝－9×10－9 C ，分别固定于相距
20 cm 的a 、b 两点，有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )
A ．在a 点左侧40 cm 处
B ．在a 点右侧8 cm 处
C ．在b 点右侧20 cm 处
D ．无法确定
C 组
6、如图所示，直角三角形ABC 中∠B ＝30°，且在A 、B 两点放置两点电荷Q A 、Q B ，测得在C 处正点电荷受静电力方向与AB 平行向左，则A 带____________电，Q A ∶Q B ＝____________.
7、两个分别用长13cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。
由于静电斥力，它们之间的距离为10cm 。
已经测得每个球形导体质量为0.6g ，求它们所带的电荷量。
答案：
例1、C 例2、230.4N ，N 3410
86.1-⨯ 变式练习1、C 例3、2222122r q k a + 当堂检测
1、ABD
2、8/5
课后练习
1、C
2、C
3、C
4、C
5、A
6、负，1：8
7、
C 7103
105-⨯。