高中物理人教选修3-1课件 第1章 2库仑定律

来判断。
4．多个点电荷的静电力叠加 对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静 电力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量 和。
5．库仑力是“性质力” 库仑力是电荷之间的一种相互作用力，具有自己的特性， 与重力、弹力、摩擦力一样是一种“性质力”。同样具有力的 共性，例如两个点电荷之间的相互作用力也遵守牛顿第三定
电荷间的作用力与________ 电荷量 有关 距离 有关，与__________
库仑定律 1．库仑力 相互作用力 ，也叫做静电力。 电荷间的_____________ 2．点电荷 大小、形状 的理想不存在。 型，类似于力学中的________
[ 特别提醒 ](1) 从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子 时，完全可以把它们视为点电荷。 (2)带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电 荷分布情况。
(河南省中原名校联考2014～2015学年高二上学期)关于点 电荷，下列说法正确的是( )
A．只有体积很小的带电体才可以看做点电荷
B．只有球形带电体才可以看做点电荷 C．一切带电体都可以看做点电荷 D．带电体能否被看做点电荷既不取决于带电体大小，也 不取决于带电体的形状
(2)特点
大得多 ； ①带电体间的距离比它们自身的大小__________ ②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的 作用力 的影响可以忽略。 ________
3．库仑定律
(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力 F的大小， 乘积 与它们的电荷量q1、q2的__________ 成正比，与它们的距离r的 二次方 连线 __________ 成反比，作用力的方向在它们的__________ 上。
库仑的实验 1．实验装置 库仑扭秤(如图所示)
2．实验步骤
(1) 改变 A和 C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便 距离r 的关系。 可找出力F与__________ (2) 改变 A和 C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便 电荷量q 之间的关系。 可找出力F与__________
3．实验结论
方法(控制 探究电荷间作用力与距 探究电荷间作用力与电荷 变量法) 离的关系 量的关系
实验 点位置，从而改变小球间 操作 距r，观察夹角θ变化情况 变小 实验 r变大，θ__________ 现象 r变小，θ__________ 变大 实验 结论
保持电荷量不变，改变悬
保持悬点位置不变，改变 小球带电量q，观察夹角θ 变化情况 q变大，θ__________ 变大 q变小，θ__________ 变小
q1q2 k 2 r (2) 表 达 式 ： F ＝ __________ ，其中静电力常量k＝ 9 9.0 × 10 __________N·m2/C2。
相斥 方向：在两点电荷的连线上，同种电荷__________ ，异种 相吸 电荷__________ 。 真空中的点电荷 。 (3)适用范围：__________________
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，要看它本身的线度是否比 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)带电体的线度比相关的距离小多少时才能看成点电荷，
还与问题所要求的精度有关。在测量精度要求的范围内，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。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第一章
静电场
第一章
2 库仑定律
1
学习目标定位
5
考点题型设计
2
课堂情景切入
6
易错案例剖析
3
知识自主梳理
7
课堂知识构建
4
重点难点突破
8
课 时 作 业
学习目标定位
※
※※ ※
知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法 掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解
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＝9.0×109N·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)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
有关问题 通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的
多样性与统一性
课堂情景切入
我们知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那么电 荷之间相互作用力的大小决定于哪些因素呢？
知识自主梳理
探究影响电荷间相互作用力的因素
实验原理
mgtan θ ，θ变大，F_______ 变大 ； 如图所示，F＝_________ 变小 θ变小，F__________
律 —— 大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在实际应用
时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，对物体的平衡或运 动起着独立的作用。
[特别提醒](1)库仑定律不但适用于静止电荷，也适用于运 动电荷。 q1q2 (2)有人根据F＝k 2 推出，当r→0时，F→∞，从数学角 r 度分析似乎正确，但从物理意义上分析是错误的，因为当r→0 时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律及其公式也就不 再适用，何况实际电荷都有一定的大小，根本不可能出现r＝0 q1q2 的情况，也就是r＝0时，不能利用公式F＝k 2 计算静电力大 r 小了。
答案：D
解析：当带电体的大小和形状对它们间相互作用力的影响 可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷 是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，D正 确。
二、对库仑定律的理解 1．库仑定律的适用条件 (1)真空中；(2)点电荷。 以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。
1 F∝ 2 (1)力F与距离r的二次方成反比，即__________ 。 r F∝q1q2 。所以F∝ (2)力F与q 和q 的乘积成正比，即__________
1 2
q1q2 q1q2 或F＝k 2 。 r2 r
重点难点突破
一、对点电荷的理解 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。