高中物理第一章电与磁第2节点电荷间的相互作用教案粤教版选修1_1
2019-2020学年高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用教师用书粤教版.doc
2019-2020学年高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用教师用书粤教版当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离小得多时，都无关紧要了，这时，带电体可以被看做一个带电荷的点，叫做点电荷．与力学中把物体看成质点的情况相似，点电荷也是一种理想化的物理模型．2．思考判断(1)体积很小的带电体都能看做点电荷．(×)(2)点电荷是一种理想模型．(√)3．探究交流带电体在什么情况下可以看做点电荷？【提示】 研究电荷之间的相互作用力时，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做点电荷．1.(1)库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷间的相互作用力称为静电力．(2)适用条件：库仑定律适用于真空中的两静止点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律．(3)公式：F ＝k q 1q 2r 2. (4)静电力常量：k ＝9.0×109_N·m 2/C 2.(5)注意事项：如果q 1和q 2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力；如果q 1和q 2的符号相同，则它们之间的相互作用力是排斥力．2．思考判断(1)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小．(×)(2)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等．(√)3．探究交流有人认为，由F ＝k q 1q 2r 2知，当r →0时，F →∞.你认为这一结论正确吗？为什么？ 【提示】 这一结论不正确．单从数学角度看，确实如此，但从物理角度分析，该结论是错误的．因为当r →0时，带电体不能视为点电荷，库仑定律已不再适用，当然也就不能用该公式来计算库仑力的大小了.1．“点电荷”是实际存在的吗？2．把带电体看成“点电荷”的条件是什么？1．点电荷点电荷是没有大小和形状，且具有电荷量的理想化模型．实际并不存在，它只是为了研究问题方便而人为抽象出来的．2．带电体视为点电荷的条件带电体间的距离比它们自身尺度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以视为点电荷．忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题起关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法．一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．1．点电荷自身不一定很小，带电荷量不一定很少．2．带电体很小，不一定可视为点电荷；带电体很大，也不一定不能视为点电荷．关于点电荷的下列说法中正确的是( )A ．点电荷就是体积足够小的电荷B ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体C ．体积大的带电体一定不能看成点电荷D ．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷【审题指导】 一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，不是由自身大小和带电量多少决定的．【解析】带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、带电荷量多少而论．只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故D 正确．【答案】 D1．关于点电荷的说法，正确的是( )A．研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷B．点电荷一定是电荷量小的带电体C．点电荷一定是电荷量大的物体D．两带电小球，当它们的距离远大于半径时，带电体可视为点电荷【解析】尽管天体体积很大，但若其间距远大于半径时，其体积的影响可忽略，可以视为点电荷，故选项A不对，选项D正确．带电体能否被视为点电荷与所带电荷量的多少无关，故选项B、C不对．【答案】 D1.库仑定律的适用条件是什么？2.应用库仑定律解决问题时应注意什么问题？1．注意库仑定律的适用条件：库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用，在空气中可认为近似适用．2．在理解库仑定律时，有人根据公式F＝kq1q2/r2，设想当r→0时可得出F→∞的结论．从数学角度分析是正确的，但从物理角度分析，这一结论是错误的．错误的原因是：当r→0时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷一定都有大小，根本不会出现r→0的情况．也就是r→0时，不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．在应用库仑定律解决问题时注意：首先，在计算库仑力的大小时，不必将表示电性的符号代入公式计算，只将电荷量的绝对值代入即可；其次，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律判断力的方向；最后，计算过程中注意统一单位，各量必须都采用国际单位制．两个相同的金属球，分别带有＋4Q和－6Q的电荷量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为( ) A．F/24 B．F/16C．F/8 D．F/4【审题指导】(1)应用库仑定律，求出两球未接触前的相互作用力的大小；(2)电荷接触后电荷量重新分配；(3)再次应用库仑定律进行求解．【解析】 根据库仑定律，两球未接触前的相互作用力的大小为F ＝24kQ 2/r 2，两个带电金属球相互接触，由于正负电荷中和，总电荷量为4Q －6Q ＝－2Q ，每个金属球带电－Q ，金属球放回原处，相互作用力的大小变为F ′＝k Q 2r 2，即F ′＝F /24. 【答案】 A此类题利用库仑定律求解时，要注意如果q 1和q 2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力，如果q 1和q 2的符号相同，它们之间的相互作用力是排斥力，故两个带电体之间的作用力可能存在着两种不同的可能性.同时，若两相同带电体的电性相同，在相互接触时，直接平均分配；若两带电体的电性不相同，在相互接触时，要先中和后平均分配.2．(2013·江苏南京学业水平模拟检测)真空中，A 、B 两点电荷电量均为Q ，在它们分别相距为r 和3r 时，彼此间的库仑力大小之比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶9 【解析】 根据库仑定律F ＝kQ 1Q 2r 2.可知选项C 正确． 【答案】 C【备课资源】静电的危害与防止静电(静电场)总是对电荷的运动产生影响，如果一台电子仪器处于静电场中，那么仪器中的电子等电荷就会在电场力的作用下移动，从而出现不需要的电流(或静电感应)，干扰仪器的正常工作．而静电产生的放电火花，可以使易燃的气体等被点燃，发生火灾．防止静电危害的基本方法是：尽快把静电导走，避免越积越多(一旦电荷积累到相当多时，可产生上千伏的电压)．如油罐车后装一条拖在地上的铁链，工厂里保持一定的湿度等，都是为了及时导走静电荷，消除静电的危害．(1)尖端放电：带电导体尖锐部位的电荷特别密集，该部位附近的电场特别强，容易产生尖端放电．高压电气设备的金属元件，表面制作的很光滑，是为了避免尖端放电而造成事故和损失．避雷针则是利用尖端放电的原理来保护高大建筑物等设施的，为便于放电，避雷针必须制作成针状(或尖头)的．(2)避雷原理：带电云层靠近高大建筑物时，由于受云层产生的电场的作用，与带电云层所带电荷电性相同的电荷被排斥而流入大地，建筑物上留下了与带电云层所带电荷电性相反的电荷．当电荷累积到足够多时，会发生强烈的放电即雷击现象．当建筑物安装了避雷针时，在避雷针上产生的感应电荷不能够大量累积，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢的中和云层所带电荷，有效避免了强烈的放电即雷击现象，保护了建筑物.1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )A ．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷【解析】 带电体能否被看做点电荷，决定于带电体的大小、形状、电荷量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项C 正确．【答案】 C2．对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式F ＝kq 1q 2r 2 B ．两个带电小球即使距离非常近，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 ．由公式F ＝kq 1q 2r 2知r →0时，F →∞ 【解析】 库仑定律只适用于真空中的点电荷，A 错误；B 、D 中距离太近，不能看做点电荷，故B 、D 都错误；两点电荷间的库仑力遵守牛顿第三定律，故C 正确．【答案】 C3．(2013·深圳学业水平模拟测试)在真空中有a 、b 两个点电荷，b 的电荷量是a 的3倍，如果a 受到的静电力是F ，则b 受到的静电力是( )A ．F B.13F C ．3F D ．4F 【解析】 由于两个点电荷之间的相互作用力也符合牛顿第三定律，所以选项A 正确。
粤教版1-1选修一第一章《电与磁》单元教案1
粤教版1-1选修一第一章《电与磁》单元教案1关于这个题目的解法不是唯一的，一般的解法比较繁琐，学生就比较难懂，为此我整理了简单的做法，供大家参考原题：如下图所示，A 为粒子源，F 为荧光屏，在A 和极板B 间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C 、D 间加有偏转电压U2，现分别有质子和α粒子（氦核）由静止从A 出发，经加速后以水平速度进入C 、D 间，不计粒子的重力，它们能打到F 的同一个位置上吗？为什么？分析：由上右图可知，想要两种例子打到荧光屏上的同一点，要么两者的位移h 相同的情况下，合速度的方向相同（即与水平速度的夹角相同）；要么是两者在竖直方向的位移不同的情况下，竖直位移大的竖直速度的分量小，这样也有打到同一点的可能性。
（在此不要看某一个速度分量的绝对值是多少）解析：粒子由粒子源到极板B ，由动能定理 q U1=2012mV 102qU V m = 竖直方向为类平抛运动，所以：212y at = 22201122qU qE L y t m md V ⎛⎫=⋅=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2214qU L dU 由表达式可知：竖直位移与粒子的电量和质量都无关200y qU qE L L V at m V md V ==⋅=⋅ 所以 202222000122y y x qU L V V md V qU L qU L U L V V V dmV d qU dU⋅=====由上述结果可以得知：合速度的方向与粒子的电量和质量都无关所以，质子和α粒子出了偏转电场后，会做直线运动，因为在竖直方向上的位移及速度的方向相同，会打到荧光屏上的同一点。
思考题：质子和α粒子在整个过程中的运动时间是否相同，或者他们出了偏转电场后的运动时间是否相同？解析：质子和α粒子在水平方向的分运动是匀速直线运动：V=质子在水平方向上的速度：α粒子在水平方向上的速度：V==所以，它们在整个过程中的时间是不同的，在任何相等的位移上的时间也是不同的。
高中物理 第一章 电与磁 第2节 点电荷间的相互作用教案 粤教版选修1-1
点电荷间的相互作用教学目标：1.知道点电荷的概念2.知道点电荷间存在相互作用力，知道点电荷间相互的规律3.知道库仑定律的文字表述重难点：重点：能够正确判别点电荷，以及利用库仑定律计算真空中两点电荷的相互作用力难点:点电荷与带电体的区别，库仑定律应用的条件教学过程：（一）复习上课时相关知识问：什么是元电荷？答：电子所带的电荷量，用e表示。
e=1.60×10－19C。
强调是一个电荷量，不是一个电荷。
问：上一节学过起电的方式有哪些？答：摩擦起电、感应起电和接触起电。
问：摩擦起电、感应起电和接触起电有没有违背电荷守恒定律？答：没有。
问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？生：……师：我们这节课就来研究这个问题。
（二）新课教学第2节、库仑定律提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。
观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
提问四：电荷间作用力大小跟什么有关？答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。
带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。
粤教版高中物理选修1-1课件第一章第二节点电荷间的相互作用
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第二节点时，该带电体可 以看做点__电__荷____，类似于力学中的质点．
2．真空中两个点电荷之间的相互作用力，与它们之 间所带电荷量的乘积成__正__比____，与它们之间的距离的二 次方成_反__比_____，作用力的方向在它们的连线上．
解析：点电荷是一个理想模型，当两个带电体的大小及形 状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略，这两个带电体可 看成点电荷，所以C正确，但不能根据物体的大小或形状来判 断，所以A、B、D错误．
答案：C
(2)不同点． ①描述了两种作用，一种是由于物体带电引起的作用，另 一种是由于物体具有质量引起的作用． ②与力的大小相关的物理量不全相同：一是电荷量，另一 是质量． ③静电力可以是引力，也可以是斥力，而万有引力只能是 引力． ④常量不相同： k＝9.0×109N·m2/C2； G＝6.67×10－11N·m2/kg2.
B．2d
C．d2
D．d4
知识点1 点电荷
1．点电荷：在研究问题时，有时可以忽略带电体的__形__状__ 和_大__小_____．
2．一个带电体能否被看做点电荷，是相对于具体问题而言 的，不能单凭其___大__小___和__形__状____．
【例1】关于点电荷的说法，正确的是( ) A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力 的影响可以忽略，这两个带电体可看成点电荷 D．一切带电体都可以看成点电荷
3．库仑定律的表达式为F＝__k_qr_21_q_2__. 4．静电力常量k＝__9_.0_×__1_0_9_N_·_m__2/_C_2_.
5．两个点电荷相距为 d，相互作用力大小为 F，保持两点
点电荷间的相互作用-粤教版选修1-1教案
点电荷间的相互作用-粤教版选修1-1教案一、教学目标1.理解点电荷间的相互作用的本质，并能描述其特点；2.掌握库仑定律的表述及其数学形式，能运用库仑定律计算点电荷间的相互作用力；3.运用点电荷间的相互作用的基本概念，解决简单的物理问题。
二、教学重点1.库仑定律的理解和应用；2.点电荷间的相互作用力的概念。
三、教学难点1.库仑定律的数学形式的理解；2.应用点电荷间相互作用力的概念解决问题。
四、教学内容1.点电荷间的相互作用在电学中，当两个电荷之间有电力作用时，我们所说的电力其实是一种质点间的相互作用力。
当两个电荷Q1和Q2相离距离为r时，它们之间的相互作用力为：$$F=\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{Q_1Q_2}{r^2}$$其中，$\\varepsilon_0$ 是真空介电常数。
也可以使用矢量表达式：$$\\vec{F}=\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{Q_1Q_2}{r^2}\\hat{r}$$ 其中，$\\hat{r}$ 是Q1指向Q2的方向，$|\\hat{r}|=1$。
2. 库仑定律库伦定律是描述电荷间相互作用的定律，它表述为：两个电荷之间的相互作用力，与它们之间的距离的平方成反比。
涉及到的公式为：$$F=\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}\\frac{Q_1Q_2}{r^2}=\\frac{kQ_1Q_2}{r^ 2}$$其中，$k=\\frac{1}{4\\pi\\varepsilon_0}$，被称为库仑常数。
五、教学方法本节课采取讲解和练习相结合的方式，由简入繁，逐步推导出库仑定律的表述和应用。
同时，通过练习巩固理论知识，培养学生独立思考和解决问题的能力。
六、教学过程1. 引入由孤立点电荷引起的电场是任意空间点的基本电学物理量。
我们将要探讨的是点电荷直接的相互作用力。
引导学生思考两个由同种电荷（如两个正电荷）组成的点电荷之间会发生什么事情。
物理粤教版高二年级选修1-1第一章第2节点电荷间的相互作用教学设计1
《点电荷间的相互作用》教学设计教材分析和教学建议】1．本节内容的核心是库仑定律。
教材先从“怒发冲冠”这个有趣的实验引入新课，进而介绍点电荷这一物理概念。
在此基础上再通过一个定性的实验来探究电荷间的相互作用，然后得出库仑定律的内容。
2．在讲解点电荷时，可以采用类比的方法对照质点的概念进行教学，使学生明确点电荷是一种理想化的物理模型。
3．对于电荷之间相互作用力的定量规律，可以让学生先有一个定性的概念，然后启发学生如何利用实验定性的来探究多个变量之间关系的方法，如何间接测量一些不易测量物理量，明确研究物理问题的基本方法。
让学生通过观察讨论并总结，体会研究物理的方法和物理规律建立的一般过程。
4．本节教材只有库仑定律的文字表述，没有出现公式，教师可根据学生的实际情况决定是否向学生介绍公式。
【教学目标】一、知识与技能1．知道什么是点电荷。
2．知道点电荷间存在相互作用力：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
3．知道点电荷间相互作用的规律。
4．知道库仑定律的文字表达及公式表达。
5．会用库仑定律进行简单的计算。
二、过程与方法1．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力。
通过实验探究过程，体会科学探究的一般方法，使学生认识到实验研究的重要作用。
2．渗透控制变量的科学研究方法。
3．通过库仑定律与万有引力定律的类比，使学生了解自然规律的多样性和统一性。
三、情感态度与价值观1．通过对科学家的了解以及观察实验等活动，发展学生对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的喜悦，同时培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学精神。
2．使学生学到：抓住主要因素，忽略次要因素是物理学中研究问题的常用的科学方法。
【教学重点、难点】1．重点：能够正确判别点电荷，能利用库仑定律计算真空中两点电荷的相互作用力2．难点：电荷之间相互作用力实验的操作和对实验现象的分析归纳【学生基本情况分析】1．通过初中的学习已经基本掌握了电荷之间存在相互作用力，且同性相斥，异性相吸。
高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用教师用书粤教版选修1_1
第二节 点电荷间的相互作用1.基本知识 当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离小得多时，带电体的形状和电荷的分布都无关紧要了，这时，带电体可以被看做一个带电荷的点，叫做点电荷．与力学中把物体看成质点的情况相似，点电荷也是一种理想化的物理模型．2．思考判断(1)体积很小的带电体都能看做点电荷．(×)(2)点电荷是一种理想模型．(√) 3．探究交流带电体在什么情况下可以看做点电荷？【提示】 研究电荷之间的相互作用力时，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做点电荷．1.(1)库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷间的相互作用力称为静电力．(2)适用条件：库仑定律适用于真空中的两静止点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律．(3)公式：F ＝k q 1q 2r 2. (4)静电力常量：k ＝9.0×109_N·m 2/C 2.(5)注意事项：如果q 1和q 2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力；如果q 1和q 2的符号相同，则它们之间的相互作用力是排斥力．2．思考判断(1)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小．(×)(2)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等．(√)3．探究交流有人认为，由F ＝k q 1q 2r 2知，当r →0时，F →∞.你认为这一结论正确吗？为什么？ 【提示】 这一结论不正确．单从数学角度看，确实如此，但从物理角度分析，该结论是错误的．因为当r →0时，带电体不能视为点电荷，库仑定律已不再适用，当然也就不能用该公式来计算库仑力的大小了.1．“点电荷”是实际存在的吗？2．把带电体看成“点电荷”的条件是什么？1．点电荷点电荷是没有大小和形状，且具有电荷量的理想化模型．实际并不存在，它只是为了研究问题方便而人为抽象出来的．2．带电体视为点电荷的条件带电体间的距离比它们自身尺度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以视为点电荷．忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题起关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法．一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．1．点电荷自身不一定很小，带电荷量不一定很少．2．带电体很小，不一定可视为点电荷；带电体很大，也不一定不能视为点电荷．关于点电荷的下列说法中正确的是( )A ．点电荷就是体积足够小的电荷B ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体C ．体积大的带电体一定不能看成点电荷D ．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷【审题指导】一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，不是由自身大小和带电量多少决定的．【解析】带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、带电荷量多少而论．只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故D 正确．【答案】 D1．关于点电荷的说法，正确的是( )A．研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷B．点电荷一定是电荷量小的带电体C．点电荷一定是电荷量大的物体D．两带电小球，当它们的距离远大于半径时，带电体可视为点电荷【解析】尽管天体体积很大，但若其间距远大于半径时，其体积的影响可忽略，可以视为点电荷，故选项A不对，选项D正确．带电体能否被视为点电荷与所带电荷量的多少无关，故选项B、C不对．【答案】 D1.库仑定律的适用条件是什么？2.应用库仑定律解决问题时应注意什么问题？1．注意库仑定律的适用条件：库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用，在空气中可认为近似适用．2．在理解库仑定律时，有人根据公式F＝kq1q2/r2，设想当r→0时可得出F→∞的结论．从数学角度分析是正确的，但从物理角度分析，这一结论是错误的．错误的原因是：当r→0时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷一定都有大小，根本不会出现r→0的情况．也就是r→0时，不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．在应用库仑定律解决问题时注意：首先，在计算库仑力的大小时，不必将表示电性的符号代入公式计算，只将电荷量的绝对值代入即可；其次，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律判断力的方向；最后，计算过程中注意统一单位，各量必须都采用国际单位制．两个相同的金属球，分别带有＋4Q和－6Q的电荷量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为( )A ．F /24B ．F /16C ．F /8D ．F /4【审题指导】 (1)应用库仑定律，求出两球未接触前的相互作用力的大小；(2)电荷接触后电荷量重新分配；(3)再次应用库仑定律进行求解．【解析】 根据库仑定律，两球未接触前的相互作用力的大小为F ＝24kQ 2/r 2，两个带电金属球相互接触，由于正负电荷中和，总电荷量为4Q －6Q ＝－2Q ，每个金属球带电－Q ，金属球放回原处，相互作用力的大小变为F ′＝k Q 2r 2，即F ′＝F /24. 【答案】 A此类题利用库仑定律求解时，要注意如果q 1和q 2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力，如果q 1和q 2的符号相同，它们之间的相互作用力是排斥力，故两个带电体之间的作用力可能存在着两种不同的可能性.同时，若两相同带电体的电性相同，在相互接触时，直接平均分配；若两带电体的电性不相同，在相互接触时，要先中和后平均分配.2．(2013·江苏南京学业水平模拟检测)真空中，A 、B 两点电荷电量均为Q ，在它们分别相距为r 和3r 时，彼此间的库仑力大小之比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶9 【解析】 根据库仑定律F ＝kQ 1Q 2r 2.可知选项C 正确． 【答案】 C【备课资源】静电的危害与防止静电(静电场)总是对电荷的运动产生影响，如果一台电子仪器处于静电场中，那么仪器中的电子等电荷就会在电场力的作用下移动，从而出现不需要的电流(或静电感应)，干扰仪器的正常工作．而静电产生的放电火花，可以使易燃的气体等被点燃，发生火灾．防止静电危害的基本方法是：尽快把静电导走，避免越积越多(一旦电荷积累到相当多时，可产生上千伏的电压)．如油罐车后装一条拖在地上的铁链，工厂里保持一定的湿度等，都是为了及时导走静电荷，消除静电的危害．(1)尖端放电：带电导体尖锐部位的电荷特别密集，该部位附近的电场特别强，容易产生尖端放电．高压电气设备的金属元件，表面制作的很光滑，是为了避免尖端放电而造成事故和损失．避雷针则是利用尖端放电的原理来保护高大建筑物等设施的，为便于放电，避雷针必须制作成针状(或尖头)的．(2)避雷原理：带电云层靠近高大建筑物时，由于受云层产生的电场的作用，与带电云层所带电荷电性相同的电荷被排斥而流入大地，建筑物上留下了与带电云层所带电荷电性相反的电荷．当电荷累积到足够多时，会发生强烈的放电即雷击现象．当建筑物安装了避雷针时，在避雷针上产生的感应电荷不能够大量累积，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢的中和云层所带电荷，有效避免了强烈的放电即雷击现象，保护了建筑物.1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )A ．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷【解析】 带电体能否被看做点电荷，决定于带电体的大小、形状、电荷量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项C 正确．【答案】 C2．对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式F ＝kq 1q 2r 2B ．两个带电小球即使距离非常近，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 ．由公式F ＝kq 1q 2r 2知r →0时，F →∞ 【解析】 库仑定律只适用于真空中的点电荷，A 错误；B 、D 中距离太近，不能看做点电荷，故B 、D 都错误；两点电荷间的库仑力遵守牛顿第三定律，故C 正确．【答案】 C3．(2013·深圳学业水平模拟测试)在真空中有a 、b 两个点电荷，b 的电荷量是a 的3倍，如果a 受到的静电力是F ，则b 受到的静电力是( )A ．F B.13F C ．3F D ．4F 【解析】 由于两个点电荷之间的相互作用力也符合牛顿第三定律，所以选项A 正确。
(完整版)教学案：粤教版选修1-1第一章《电与磁》总复习
我就是我，努力就行！高中物理选修1-1 教教案第一章电与磁【知识点回顾】一、电1、静电摩擦起电：电子从一个物体转移到另一个物体（外力做功，如摩擦）(1)产生方式接触起电：电子从一个物体转移到另一个物体（如带电导体接触验电器）感觉起电：电子从物体的一部分转移到另一部分（如带电棒接触验电器）(2)应用实例：静电喷涂静电复印(3)解说：电荷的转移2、两个基本定律(1)电荷守恒定律：电荷既不可以被创建也不可以被消灭，它们只好从一个物体转移到另一个物体，也许从一个物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。
(2) 真空中的库仑定律 : F k q1q2( 静电常数 k= 109N ·m2/ C2合用：真空、点电荷r2)二、场：客观存在的一种特别物质，互相作用的媒体。
1、磁场和电场的比较场磁场电场磁感觉强度B（单位： T）电场强度E(单位： V/m 或 N/C)大小磁感线越密越大电场线越密越大方向小磁针北极所指方向正电荷的受力方向磁感线的切线方向电场线的切线方向磁感觉强度 B 的方向电场强度 E 的方向特例条形磁铁正电荷 ( 光芒四射 )负电荷(万箭穿心)异名磁极异电荷（手牵手）同电荷（背靠背）同名磁极带等量异电荷的平行板匀强磁场：匀强电场：磁感觉强度方向和大小到处相等；磁感线是方向同样且等间距的平行线。
电场强度大小和方向到处相等同样；试着绘画匀强磁场？电场线是方向同样且等间距的平行线。
- 1 -我就是我，努力就行！高中物理选修 1-1教教案2、磁通量B·S单位：韦伯 (Wb)(1) 如图 a，当磁感线与平面垂直，即 B S 时，S为平面的面积，B·S；(2)如图 b，当磁感线与平面不垂直时， S 为平面投影的面积。
若已知与磁感线斜交的平面面积为S1，夹角为则平面投影的面积S =_______，故=__________.磁感线磁感线图 a图b3、电场力：带电量为q的电荷，在电场强度为 E 的电场中，遇到的电场力大小 F q·E三、安培力：磁场对电流的作用力1、奥斯特实验发现电流的磁效应，说明电流能够产生磁场【右手螺旋定章】2、安培力的方向：张开左手，拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
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第二节点电荷间的相互作用
教学目标：
1.知道点电荷的概念
2.知道点电荷间存在相互作用力，知道点电荷间相互的规律
3.知道库仑定律的文字表述
重难点：
重点：能够正确判别点电荷，以及利用库仑定律计算真空中两点电荷的相互作用力
难点:点电荷与带电体的区别，库仑定律应用的条件
教学过程：
（一）复习上课时相关知识
问：什么是元电荷？
答：电子所带的电荷量，用e表示。
e=1.60×10－19C。
强调是一个电荷量，不是一个电荷。
问：上一节学过起电的方式有哪些？
答：摩擦起电、感应起电和接触起电。
问：摩擦起电、感应起电和接触起电有没有违背电荷守恒定律？
答：没有。
问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？生：……
师：我们这节课就来研究这个问题。
（二）新课教学
第2节、库仑定律
提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？
【演示】如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然
后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给
导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电
小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小
显示出来。
观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的
作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发
现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
提问四：电荷间作用力大小跟什么有关？
答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。
带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？
事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。
然而，他们也发现，引力与电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想。
这一科学问题的解决是由法国学者库仑完成的。
【板书】2、库仑定律（1785年，法国物理学家．库仑） 启发与设问： 18世纪法国物理学家库仑也研究了这个问题，他的猜想是 库仑在前人研究的基础上，先后克服了，困难一：电荷量的测量问题和困难二：作用力的测量问题，用实验研究了电荷之间的作用力，证实了这个猜测，并提出了以下的规律： 库仑定律：（库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认）
（1）内容表述：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上
（2）公式：2
21r q q k F = 静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
（3）电荷间这种相互作用叫做静电力或库仑力
【介绍】（1）关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．
（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．
静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则． 可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．
【小结】对本节内容做简要的小结
●巩固练习
1．真空中有两个相同的带电金属小球A 和B ，相距为r ，带电量分别为q 和2q ，它们之间相互作用力的大小为F ．有一个不带电的金属球C ，大小跟A 、B 相同，当C 跟
A 、
B 小球各接触一次后拿开，再将A 、B 间距离变为2r ，那么A 、B 间的作用力的大小可为：[ ]
A ．3F/64
B ．0
C ．3F/82
D ．3F/16
2．如图14－1所示，A 、B 、C 三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它
们所带电量相等．A 、B 两处为正电荷，C 处为负电荷，且BC=2AB ．那么A 、B 、C 三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．
3．真空中有两个点电荷，分别带电q 1=5×10-3C ，q 2=－2×10-2C ，它们相距15cm ，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．
21,r F Q F ∝∝
4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是________．
●作业。