1.2库仑定律 导学案
高二物理选修3-1导学案编制人:董春雪审核人:董春雪使用人:董春雪使用时间:2013年9月3日编号:2
二、库仑定律
【学习目标】
知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。
了解两种电荷间的作用规律,掌握库仑定律的内容及其应用。
体会类比法在科学研究中的作用
【教学重难点】掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定
库仑定律真空中点电荷间作用力为一对相互作用力,遵从牛顿第三定律
一、新知探究
探究一:电荷之间的相互作用力大小决定于哪些因素?
1,实验中作用力的大小衡量标准是什么?
2,实验方法:
通过阅读教材演示实验,思考实验现象得到实验结论:
____________________________________________________________________
请你猜想:电荷之间的作用力的形式?(类比万有引力的公式)
二、库仑定律
1.点电荷条件:当带电体之间的比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相
互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作。
2.库仑定律:真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比,跟它们的成反比,作用力的方向在上。
公式:F= ,式中k叫做。
如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用,力的单位用,距离的单位用,则由实验得出k=9×109。
3、库仑定律的适用条件:,
注意:(1)使用上述公式时,电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。
再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向。
(2)虽然库仑定律的条件是真空中但在空气中也可以用该公式进行计算。
(3)单位必须用国际单位
(4)Q1对Q2有库仑力,同时Q2对Q1也有库仑力,且这两个力为相互作用力,大小相等方向相反。
练习1,两个半径为R的球体,带有等量电荷Q,球心相距4R,以下说法正确的是()
A F=KQ 2/16R 2
B F>KQ 2/16R 2
C F<KQ 2/16R 2
D 不确定
练习2、关于库仑定律的公式F=kQ 1Q 2/r 2,下列说法中正确的是( )
A.当真空中两个电荷间距离r →∞时,它们间的静电力F →0
B.当真空中两个电荷间距离r →0时,它们间的静电力F →∞
C.当两个电荷间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了
D.当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了
4.库仑的实验(了解:课本第6页)
5.库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式,但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的。
只要知道了带电体上的电荷分布情况,根据库仑定律和力的合成法则,就可以求出任意带电体之间的静电力。
6、库仑力的矢量性。
库仑力和重力、弹力一样,在分析时遵从平行四边形定则。
7、三个电荷在同一直线上只受库仑力处于平衡状态的规律
(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边,异性在中间”或记为“两同夹一异”.
(2)三个电荷中,中间电荷的电荷量最小,两边同性电荷中哪个的电荷量小,中间异性电荷距哪个近一些,或可记为“两大夹一小,近小远大”. 三个点电荷的电荷量满足:
q q q q q q 322131+=
电荷间距:q 1/q 2=r i 2/r 22
三、典型例题:
1,氢核(质子)质量为1.67*10-27kg ,电子质量是9.1*10-31,之间最短距离为5.3*10-11m 试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力
2,真空中有三个点电荷,固定在边长为50cm 的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是2*10-6c ,求他们各自所受库仑力
二、课堂例题
1、两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r,它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小()A.F1>F2B.F1<F2
C.F1=F2D.无法确定
2、两点电荷A、B带电量q A>q B,在真空中相距为L0,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A、B为()
A.同种电荷时,在A、B连线上靠近B一侧
B.同种电荷时,在A、B连线上靠近A一侧
C.异种电荷时,在BA连线的延长线上靠近A一侧
D.异种电荷时,在AB连线的延长线上靠近B一侧
3、如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球A电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球之间的距离为多少?
三、课堂作业
1、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间
的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于()
A.F
B.3F
C.F/3
D.F/9
2、A、B两点电荷间的距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B间相互作用的库仑力将()
A.可能变大
B.可能变小
C.一定不变
D.无法确定
1、真空中有两个点电荷Q和q,它们之间的库仑力为F,下列的哪些做法可以使它们之间
的库仑力变为1.5F ( )
A.使Q的电荷量变为2Q,使q的电荷量变为3q,同时使它们的距离变为原来的2倍B.使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍
C.使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍
D.保持电荷量不变,使距离变为原来的2 3倍
3、有三个完全一样的球A、B、C,A球带电荷量为7Q,B球带电荷量为-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多少?
4、绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一带点小球N,在下列情况下,小球M能处于静止状态的是()
课堂小结:
课后延伸:
真空相距3m的光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为-Q,+Q的点电荷A,B,然后再在某一位置放置点电荷C,这时三个点电荷都处于平衡状态,求C的电量以及相对A的位置.(根据静止平衡条件,分别以A,B,C为研究对象,分别列式)。
1.2库仑定律导学案
装 订 线【课后巩固】1.三个相同的金属小球a、b和c,原来c不带电,而a和b带等量异种电荷,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.F/2 B.F/4 C.F/8 D.3F/82.两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带1.5×10−5C的正电时,相互作用力为F1,当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时,相互作用力为F2, 则()A.F1= F2B.F1<F2C.F1> F2D.无法判断3.在真空中有三个点电荷a、b和c ,依次放在同一条直线上,都处于平衡状态。
若三个点电荷的电量、电性以及相互间距都不清楚,但我们仍然可以判断()。
A.三者的电性 B.哪几个电性相同、哪几个相反C.三者电量大小的次序 D.哪一个的电量最小★4.如图13-2-1所示,把一个带正电的小球放在A处,然后把挂在丝线上的带正电小球先后挂在P1、P2位置。
测得丝线两次的偏角分别为α= 45°和β= 30°,而且由于丝线的长度可以调节,两次都确保小球的位置a和b与A在同一条水平线上。
如果两带电小球都可以看成点电荷,则两次的间距之比Aa/Ab = 。
★5.如图13-2-2所示,长度未知的两端封闭的玻璃真空管,内壁光滑,装有A、B两个金属小球,质量、电量分别为m、3q和3m、q ,现将真空管与水平面成30°放置时,A球处在管底,而B球恰在管的正中央位置,试求真空管的长度。
§1.2 库仑定律 学案
§1.1库伦定律 同步导学案【自主学习】 一、库仑定律:1、电荷间的相互作用:同种电荷相_______,异种电荷相________。
a 、如何判断右图中悬挂小球所受的电场力的大小?根据是什么?b 、电荷之间的相互作用力大小与哪些之间的因数有关?如何探究他们之间的关系?C 、结论:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与 、 有关,电量越大,距离越近,作用力就越 ;反之电量越小,距离越远,作用力就越 。
作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。
库仑定律①. 内容: ②.电荷间相互作用力叫做 或 。
③.公式: 静电力常量:k=k 的测量是__________________实验,实验装置库仑力____________ ④.方向:在它们的连线上,同性______,异性_________。
⑤.适用条件⑴ ⑵a.点电荷:b.点电荷是 ,实际生活中 存在。
【合作探究】库仑定律的基本应用 (1)库仑定律的理解【例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=κQ 1Q 2/r 2可知,当r→0时,F→∞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【变试训练1-1】两个完全相同的均匀带电小球,分别带电量q 1=2C 正电荷,q 2=4C 负电荷,在真空中相距为r 且静止,相互作用的静电力为F 。
(1)今将q 1、q 2、r 都加倍,相互作用力如何变?(2)只改变q 1电性,相互作用力如何变?(3)只将r 增大4倍,相互作用力如何变?(4)将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力如何变?(5)接上题,为使接触后,静电力大小不变应如何放置两球?【变试训练1-2】两个完全相同的金属小球A 、B ,A 球带电量为+5.0×10-9C ,B 球带电量为-7.0×10-9C ,两球相距1m。
物理选修3-1人教新课标1.2库仑定律学案.
第1.2《库仑定律》导学案【学习目标】1.通过演示实验定性了解电荷之间的相互作用力大小与电荷量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。
(难点)3.知道库仑定律的文字表述和公式表述,会进行库仑力的分析、计算。
(重点、难点) 4.了解库仑扭称实验。
【学法指导】1.用控制变量法探究物理量之间的关系;2.通过库仑力与万有引力的对比体会自然规律的多样性与统一性,应用联系的观点体会库仑力具有力的共性。
【知识链接】自然界中只有种电荷,同种电荷相互,异种电荷相互;电荷量的单位是,符号是;元电荷的电荷量e,所有带电体的电荷量等于e或者e的。
【学习过程】知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验现象:图1.2-1中,物体O和小球都带正电,使小球的电荷量不变时,距离带电体越远,丝线偏离竖直方向的角度;使小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度。
2.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而,随着距离的减小而。
3.猜想:电荷之间的作用力会不会与呢?即与它们的的乘积成正比,与它们之间成反比。
知识点二、库仑的实验——扭称实验1.实验装置:如图1.2-2,小球B不带电,当带电小球C靠近带电小球A时,A、C之间的作用力使。
2.库仑力大小的确定:。
3.小球电荷量的确定:让一个带电金属小球与接触,前者的电荷量就会分给后者。
4.实验结论:库仑力F与距离r的关系式...为:,库仑力F与电荷量的关系式为...:,即库仑力公式F= 。
知识点三:库仑定律1.库仑力:间的相互作用力叫静电力或库仑力。
2.库仑定律:内容: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,与它们的距离的二次方成 ,作用力的方向在 。
表达式:F= ,式中k 叫静电力常量,实验测得k = 。
问题1:请你仔细领会库仑定律内容,指出库仑定律的适用条件是什么?电点荷在实际中存在吗?把实际的带电体看成点电荷的条件是什么?问题2:有半径均为r 的两个金属球,彼此距离为L ,其中L 远远大于球的半径r ,它们都带正电荷,电荷量分别为Q 1、Q 2。
1.2.库仑定律导学案
1.2库仑定律导学案【学习目标】1、掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.2、会用库仑定律进行有关的计算.3、渗透理想化方法,培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.4、了解控制度量的科学研究方法. 【重点】库仑定律和库仑力 【难点】关于库仑定律的理解与应用自壬学材34立S 考问题1. __________________ 探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离 增大时,作用力 _____________________ 距离减小时,作用力 ___________________ •2•探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不 变,电荷量增大时,作用力 ____________ ;电荷量减小时,作用力 _________ • 3•静电力: _________ 间的相互作用力,也叫 ________ .它的大小与带电体 的 _______ 及 ________ 关. 4.点电荷:自身的 带电体. 5•库仑定律:真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小,与它们电荷 量的乘积成 _____________ ,与它们距离的二次方成 _____________ ,作用力的方向 在它们的 _______ • 6.库仑定律的公式 F = 分析问题情境提炼接业'要点一、点电荷 [问题情境]1.点电荷是不是指带电荷量很小的带电体?是不是体积很小的带电体都可 看做点电荷?2.点电荷与元点荷一样吗?2. (1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小 单位.(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,是带电个体,其带电荷量 可以很大也可以很小,但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍. [要点提炼]比相互之间的距离 ,式中k 叫做静电力常量,k 的数值是1.点电荷是只有电荷量,没有________ 和2•带电体看成点电荷的条件:当带电体间的的理想化模型.比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影 响可以忽略时,这样的带电体就可以看做点电荷. 二、 库仑定律 [问题情境]1. 什么是库仑力?其大小如何确定?方向又如何确定?2. 库仑定律及表达式与哪个定律相似?[要点提炼]库仑定律的适用条件是:(1) ______________________________________ ; ⑵ _____________________ :[问题延伸]有人根据F-k q i 坐推出当r-0时,F-x ,正确吗? 三、 库仑的实验 [问题情境]库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的, 如何确定力F 的大小?此实验是如 何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的?师主互胡探究总结规律方法【例1 两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q i 和q 2,当两球心相距3R 时, q i q 2B. F > 閑D .无法确定变式训练1下列关于点电荷的说法正确的是()A .点电荷可以是带电荷量很多的带电体 B. 带电体体积很大时不能看成点电荷C. 点电荷的带电荷量可能是2.56X1O 「20CD. —个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定【例2】 有三个完全一样的球 A 、B 、C, A 球带电荷量为7Q, B 球带电荷量 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 两球间的作用力变为原来的多少?变式训练2两个分别带有电荷量一Q 和+ 3Q 的相同金属小球(均可视为点 电荷),相互作用的静电力大小为()F-严F-k (3玷 FVF k(3R2 C.固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为 F,两小球相互接触后将其固定距离变为2,则两球间库仑力的大小为( )1 3 4 ApF B.4F C.3F【例3 两个正电荷q 1和q 2的电荷量都是3 C,静止于真空中的A 、B 两点, 相距r = 2 m.(1) 在它们的连线AB 的中点0放入正电荷Q,求Q 受的静电力. (2) 在它们连线上A 点左侧P 点,AP= 1 m,放置负电荷q 3, q 3=— 1 C ,求 q 3所受的静电力.变式训练3如图1所示,两个点电荷,电荷量分别为 q i = 4X 10-9 C 和q 2 =—9X10-9C,两者固定于相距20 cm 的a 、b 两点上,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 .距a 点外侧40 cm 处 ----- * fB. 距a 点内侧8 cm 处C. 距b 点外侧20 cm 处D. 无法确定1.减小增大2.增大减小3.电荷 小得多 5.正比反比连线上 6.晋1.不是:一个物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而定.[要点提炼]答案1.大小形状2.距离二 答案1.电荷间的相互作用力叫做静电力,又叫库仑力;其大小由公式 F = 字计算;其方向根据同种电荷相斥,异种电荷相吸的原理,在二者连线 上确定.2.与万有引力定律的表达式相似.答案 答案 r —0 答案的大小.利用电荷平分原理,完全相同的两个带电体接触后分开:荷,电荷量平分;(2)异种电荷,先中和后平分 【例1】解析 因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点 电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当 q 1、q 2是同种电荷时,相互排斥,分 布于最远的两侧,电荷中心距离大于 3R;当q 1、q 2是异种电荷时,相互吸引, 分布于最课前自主预习答案 量距离4.大小 N m 2/C 2一[问题情境]答案 库仑力电荷99.0X 109⑴真空中⑵点电荷从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的。
1.2库仑定律导学案
第一章:静电场1.2库仑定律1.※知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法2.※※掌握库仑定律的内容及公式,会用库仑定律求解有关问题3.※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图中的母女两人用手接触一个带电体时,身体带上了电,头发上的电荷相互排斥,她们的头发便竖立起来.这一节我们来探究电荷间相互作用力所遵从的规律.一.探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验原理:如图所示,F=mg tanθ,θ变大,F变大;θ变小,F变小2.方法:控制变量法(探究电荷间作用力与距离的关系,探究电荷间作用力与电荷量的关系)3.实验操作:保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变化情况保持悬点位置不变,改变小球带电量q,观察夹角θ变化情况4.实验现象:r变大,θ变小r,变小,θ变大q变大,θ变大,q变小,θ变小5.实验结论:电荷间的作用力与距离有关,与电荷量有关二.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,便可找出力F 与距离r 的关系.(2)改变A 和C 的带电荷量,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与电荷量q 之间的关系.3实验结论(1)力F 与距离r 的二次方成反比,即F ∝1r 2. (2)力F 与q 1和q 2的乘积成正比,即F ∝q 1q 2.所以F ∝q 1q 2r 2或F =k q 1q 2r 2.三.库仑定律1.库仑力电荷间的________________,也叫做静电力.2.点电荷(1)点电荷是只有电荷量,没有________、________的理想化的模型,类似于力学中的________,实际并不存在.(2)特点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________的影响可以忽略.3.库仑定律(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F 的大小,跟它们的电荷量q 1、q 2的________成正比,与它们的距离r 的________成反比,作用力的方向在它们的连线上(2)表达式:____________,其中静电力常量k =____________N·m 2/C 2.大小: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q 1、q 2的绝对值即可. 方向:在两点电荷的连线上,同种电荷________,异种电荷________.(3)适用范围:____________________________.关于元电荷和点电荷,下列说法中正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.元电荷一定可看成点电荷C.体积很大的带电体也可能看做点电荷D.点电荷一定是电量很小的电荷两个相同的金属小球,带电量之比为1 ∶7,相距为r (r 远大于小球半径),两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处,如图所示,A 处电荷带正电Q 1,B 处电荷带负电Q 2,且Q 2=9Q 1,另取一个可以自由移动的点电荷Q 3,放在直线AB 上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )A.Q 3为负电荷,且放于A 左方B.Q 3为负电荷,且放于B 右方C.Q 3为正电荷,且放于A 与B 之间D.Q 3为正电荷,且放于B 右方如图所示,两个质量分别为m 1和m 2的小球各用长为L 的丝线悬挂在同一点,当两球分别带电量+q 1和+q 2时,两丝线张开一定的角度,下列哪些情况是可能的( )A.若m 1=m 2,则α1=α2B.若m 1>m 2,则α1>α2C.若m 1<m 2,则α1>α2D.若m 1=m 2,且q 1>q 2,则α1>α2即学即用。
1.2库仑定律 导学案
- 1 - §1.2 库仑定律 导学案(一)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.会用库仑定律的公式进行有关的计算. 3.知道库仑扭秤的实验原理. (二)学习重点:掌握库仑定律。
(三)学习难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算。
(四)知识链接:1.电荷守恒定律: 。
2.我们把 叫元电荷。
e = C. 3.万有引力定律:其表式是122m m F Gr,即 成正比,与 成反比。
为平方反比规律。
(五)学习过程:一、电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?【演示】: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. 1.从图1得到的结论是:当两球带电量不变时,它们之间的电斥力随 而减小,2.从图2看出,a,b,c 三位置,球在位置的电量最大。
得到的结论是:小球悬挂位置不变时,3.实验表明,电荷之间的作用力 而增大,随 而减小。
二、库仑定律:1.库仑定律的内容:真空中 , ,作用力的方向 。
2.库仑定律表达式: 。
⑴其中q 1 q 2是两个点电荷的电量,单位是:库仑(C );r 是两点电荷的间距,单位是:米(m );比例系数K=9.0×109N.m 2/C 2叫做静电力常量。
⑵定律只适用:真空中的点电荷。
空气中也近似适用。
⑶库仑力是相互作用力。
力的方向由同性电相斥,异性电相吸引来确定。
三、点电荷:1.点电荷定义:当带电体的 , ,及 对它们之间的作用力 ,这样的带电体可看做 ,叫做 。
点电荷类似力学中的 ,也是一种理想化的 ,实际上是不存在的.2.能看成点电荷的条件:①均匀带电球体②带电体间距比自身大很多例题1:如图,真空中固定有两个点电荷,q 1=+2.0×10-6C ,q 2=+3.0×10-6C.间距r=0.4m ,求①q 1受静电力的大小方向;②q 2受静电力的大小方向。
例题2:若例题一中的q 2=-4.0×10-6C,其它条件都不变,再求q 1 q 2分别受到的库仑力的大小方向。
1.2 库 仑 定 律导学案1
第二节库仑定律编者:宋建权审阅:唐小礼班级:姓名: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.会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3.知道库仑扭秤的实验原理。
自主学习一、静电力与点电荷1.静电力:__________间的的相互作用力,也叫库仑力。
2.点电荷:带电体间的距离比它们自身的大小__________;带电体的形状、大小及电荷分布对电荷间的__________的影响可以忽略。
二、库仑定律1.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__________,与它们的距离的二次方成__________,作用力的方向在____________________。
2.库仑定律的公式__________________,式中叫做______________,的数值是_____。
库仑定律的公式和__________公式相似,但库仑力比万有引力要强得多。
合作学习库仑定律1.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
探究电荷之间的相互作用力和什么有关系。
结论:____________________________________________________________________2.库仑定律:内容:_________________________________________________________ 3.库仑定律表达式:_________________4.对库仑定律的理解:库仑定律的适用条件:_________________________________________________典例精析题型一:对库仑定律适用条件的理解例1.如图1-2-1所示,两个质量均为的完全相同的金属球壳和,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,那么关于、两球之间的万有引力和库仑力的表达式正确的是()题型二:库仑定律的应用例2.试比较电子和质子间的静电力和万有引力。
最新精编高中人教版选修3-1高中物理导学案1.2库仑定律
第二节库仑定律案一预习目标知道库仑定律的内容及其表达式二预习内容【问题1】库仑定律的内容是什么?【问题2】库仑定律的表达式是什么?库伦是通过什么的到此表达式的?【问题3】如图11-1,长为L的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A和B(可看作点电荷),A球带电量为+Q,B球带电量为-Q。
试画出B球受到的库仑力示意图。
并求该力的大小。
三提出疑惑课内探究案一习目标[ 图1.1-11解库仑定律的含义和表达式,知道静电常量。
2了解库仑定律的适用条件,习用库仑定律解决简单的问题。
3渗透想思想,培养由实际问题进行简抽象思维建立物模型的能力。
二习过程【问题1】点电荷之间的相互作用力与哪些因素有关?(控制变量)① 相互作用力F与两点电荷间的距离r②相互作用力F与两点电荷的电量Q1、Q2③演示实验【问题2】认识库仑定律(类比万有引力定律)①内容:S②库仑力(静电力)的大小和方向③条件:④静电力常量=⑤应用:讲解例题1 例题2四当堂检测1真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F。
若它们的带电量都增加为原的2倍,它们之间的相互作用力变为()A.F/4 B.F/2 .2F D.4F2 A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将()A.可能变大B.可能变小.一定不变D.不能确定3.如图3所示,把质量为02克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3c时,丝线与竖直夹角为45°,此=______.时小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量qA课后练习与提高1.两个半径均为1c 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电量,两球心相距90c ,相互作用力大小为F ,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3c 处,则它们的相互作用力大小变为 [ ]A .3000FB .1200F.900F D .无法确定2.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q 1>Q 2,点电荷q 置于Q 1、Q 2连线上某点时,正好处于平衡,则 [ ]A .q 一定是正电荷B .q 一定是负电荷.q 离Q 2比离Q 1远D .q 离Q 2比离Q 1近3.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A 和B ,此时,上、下丝线受的力分别为T A 、T B ;如果使A 带正电,。
1.2库仑定律(导学案)
1.2库仑定律(导学案)第一章静电场1.2 库仑定律张成进江苏徐州睢宁魏集中学★教学目标1. 掌握库仑定律,知道点电荷的概念。
2. 会用库仑定律进行有关的计算★教学重点1. 库仑定律和库仑力的教学★教学难点1. 关于库仑定律的教学★预习思考①哪些因素影响电荷间的相互作用力?有什么样的影响?②鉴于以上的结论,同学们有没有发现电荷之间的作用力与万有引力很相似?③库仑定律的内容、表达式及适用条件。
④什么是点电荷?现实中存在点电荷吗?⑤既然点电荷实际并不存在,那有必要引入并学习这个概念吗?⑥点电荷的近似条件是什么?⑦静电力常量的数值、单位。
⑧了解库仑扭秤实验。
了解实验中涉及的实验技巧。
1、有人根据r2得出当时,对吗?答案:不对,从数学角度来看是正确的。
但从物理学角度来说是错误的,因为当时,两个电荷已经失去了看作点电荷的条件,此时库仑定律不再适用。
2、已知氢核(质子)的质量是,电子的质量是,在氢原子内它们间的最短距离为。
试比较氢原子中氢核与电子间的库仑力和万有引力的大小。
F库答案:万库F万可见微粒间的万有引力远小于库仑力,因此在研究微观带电微粒的相互作用时,可以把万有引力忽略。
3、真空中有三个点电荷,它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷的电量都是,求它们各自所受到的库仑力。
答案:合合力的方向沿着电荷1和2连线的垂直平分线上。
24、三个完全相同的金属小球A、B、C,A带电量为8Q,B带电量为-2Q,C不带电。
A、B固定起来,然后将C球先后与A、B接触,然后移去C球,试问:接触后A、B间的库仑力变为接触前的多少倍?答案: 415、AB两个点电荷,相距40cm,电荷量分别为q1、q2,且q1=9q2,都是正电荷,现引入点电荷C,这时ABC三个电荷都恰好处于平衡状态,试问:点电荷C的带的什么电荷?带电量是多少?它放在什么地方?答案:负电荷,916q2,距A点30cm诀窍:“同夹异、大夹小、近小远大”6、两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带1.5×10−5 C的正电时,相互作用力为F1 ,当它们分别带+1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的电量时,相互作用力为F2 , 则()A.F1 = F2 B.F1 <F2 C.F1 > F2 D.无法判断答案:B7、真空中有两个相同的金属小球A和B,相距为r,带电荷量分别为q和2q,但带何种电荷未知,它们之间的相互作用力大小为F,有一个跟A、B相同的不带电的金属小球C,当C跟A、B依次各接触一次后移开,再将A、B间距变为2r,那么A、B间的作用力大小可能是:()5F5F3F3FA、64B、32C、64D、32答案:AD8、如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它这条有向线段应是() FA. F1B. F2C. F3D. F4答案:B9、在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的点电荷。
物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修3-1)
二、库仑定律一、知识点归纳1.当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作 。
2.库仑定律:真空中两个 间相互作用的静电力跟它们的 成正比,跟它们的 成反比,作用力的方向在 上。
公式:F= ,式中k 叫做 。
如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用 ,力的单位用 ,距离的单位用 ,则由实验得出k=9×109 。
3、库仑定律的适用条件: , 注意:(1)使用上述公式时,电荷量Q 1、Q 2一般用绝对值代入计算。
再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向。
(2)虽然库仑定律的条件是真空中但在空气中也可以用该公式进行计算。
(3)单位必须用国际单位(4)Q 1对Q 2有库仑力,同时Q 2对 Q 1也有库仑力,且这两个力为相互作用力,大小相等方向相反。
4.库仑的实验(了解:课本第6页)5.库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式,但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的。
只要知道了带电体上的电荷分布情况,根据库仑定律和力的合成法则,就可以求出任意带电体之间的静电力。
6、库仑力的矢量性。
库仑力和重力、弹力一样,在分析时遵从平行四边形定则。
7、三个电荷在同一直线上只受库仑力处于平衡状态的规律(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边,异性在中间”或记为“两同夹一异”.(2)三个电荷中,中间电荷的电荷量最小,两边同性电荷中哪个的电荷量小,中间异性电荷距哪个近一些,或可记为“两大夹一小,近小远大”. 三个点电荷的电荷量满足:q q q q q q 322131+=二、课堂练习1、真空中有两个点电荷Q 和q ,它们之间的库仑力为F ,下列的哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F ( )A .使Q 的电荷量变为2Q ,使q 的电荷量变为3q ,同时使它们的距离变为原来的2倍B .使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍C .使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍D.保持电荷量不变,使距离变为原来的2 3倍2.真空中A,B两个点电荷相距为L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A的加速度大小是a,经过一段时间,B的加速度大小也是a,那么此时A,B两点电荷的距离是( )A.22L B.2L C.22L D.L3、有三个完全一样的球A、B、C,A球带电荷量为7Q,B球带电荷量为-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多少?4、在边长为a的正方形的每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,每个电荷所受静电力的大小?5、如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球A电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球之间的距离为多少?6、相距L的点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q,要引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?三、巩固练习1、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于()A.FB.3FC.F/3D.F/92、关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2,下列说法中正确的是()A.当真空中两个电荷间距离r→∞时,它们间的静电力F→0B.当真空中两个电荷间距离r→0时,它们间的静电力F→∞C.当两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了3、A、B两点电荷间的距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B间相互作用的库仑力将()A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.无法确定4、两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r,它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.无法确定5、真空中两个同种点电荷Q1和Q2,它们相距较近,使它们保持静止状态今释放Q2,且Q2只在Q1的库仑力作用下运动,则在Q2运动过程中速度和加速度的变化情况是()A.速度不断变大,加速度不断变大B.速度不断变大,加速度不断变小C.速度不断变小,加速度不断变大D.速度不断变小,加速度不断变小6、两点电荷A、B带电量q A>q B,在真空中相距为L0,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A、B为()A.同种电荷时,在A、B连线上靠近B一侧B.同种电荷时,在A、B连线上靠近A一侧C.异种电荷时,在BA连线的延长线上靠近A一侧D.异种电荷时,在AB连线的延长线上靠近B一侧7、如右图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为多少?8、如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C,三球质量均为m,相距均为L,若三球均带电,且q A= + 10q,q B= + q,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右匀速运动。
