高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 2 庫(kù)侖定律課件 新人教版選修3-1

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1、第 一 章 靜 電 場(chǎng)2 庫(kù) 侖 定 律 知道點(diǎn)電荷，體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容及公式，會(huì)用庫(kù)侖定律求解有關(guān)問(wèn)題通過(guò)靜電力和萬(wàn)有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性 我們知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，那么電荷之間相互作用力的大小決定于哪些因素呢？現(xiàn)在我們就來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。 1 知 識(shí) 自 主 梳 理2 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 突 破3 考 點(diǎn) 題 型 設(shè) 計(jì)4 易 錯(cuò) 案 例 剖 析5 課 堂 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu)6 隨 堂 鞏 固 提 升7 課 時(shí) 作 業(yè) 知 識(shí) 自 主 梳 理 探 究 影 響 電 荷 間 相 互 作 用 力 的 因 素 知 識(shí) 點(diǎn) 1 m gtan變大

2、變小 方法(控制變量法)探究電荷間作用力與距離的關(guān)系探究電荷間作用力與電荷量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)操作保持電荷量不變，改變懸點(diǎn)位置，從而改變小球間距r，觀察夾角變化情況保持懸點(diǎn)位置不變，改變小球帶電量q，觀察夾角變化情況實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象r變大，_r變小，_ q變大，_q變小，_實(shí)驗(yàn)結(jié)論電荷間的作用力與_有關(guān)，與_有關(guān)變小變大變大變小距離電荷量 1庫(kù) 侖 力電荷間的_，也叫做靜電力。2點(diǎn) 電 荷(1)點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有_的理想化的模型，類似于力學(xué)中的_，實(shí)際并不存在。(2)特點(diǎn)帶電體間的距離比它們自身的大小_；帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)電荷間的_的影響可以忽略。知 識(shí) 點(diǎn) 2 庫(kù) 侖 定 律相互作用力

3、大小、形狀質(zhì)點(diǎn)大得多作用力 3庫(kù) 侖 定 律(1)內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力F的大小，與它們的電荷量q1、q2的_成正比，與它們的距離r的_成反比，作用力的方向在它們的_上。(2)表達(dá)式：F_，其中靜電力常量k_Nm2/C2。方向：在兩點(diǎn)電荷的連線上，同種電荷_，異種電荷_。(3)適用范圍：_。乘積二次方連線9.0109相斥相吸真空中的點(diǎn)電荷 1實(shí) 驗(yàn) 裝 置庫(kù)侖扭秤(如圖所示)知 識(shí) 點(diǎn) 3 庫(kù) 侖 的 實(shí) 驗(yàn) 2實(shí) 驗(yàn) 步 驟(1)改變A和C之間的距離，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出力F與_的關(guān)系。(2)改變A和C的帶電荷量，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出力F與_之間的

4、關(guān)系。3實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論(1)力F與距離r的二次方成反比，即_。距離r電荷量qF q 1q2 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 突 破 1點(diǎn) 電 荷 是 理 想 化 的 物 理 模 型點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并不存在。2帶 電 體 看 成 點(diǎn) 電 荷 的 條 件(1)一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要看它本身的線度是否比它們之間的距離小得多。即使是比較大的帶電體，只要它們之間的距離足夠大，也可以視為點(diǎn)電荷。(2)帶電體的線度比相關(guān)的距離小多少時(shí)才能看成點(diǎn)電荷，還與問(wèn)題所要求的精度有關(guān)。在測(cè)量精度要求的范圍內(nèi)，帶電體的形狀及大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體就可

5、以看成點(diǎn)電荷。一 、 對(duì) 點(diǎn) 電 荷 的 理 解 特 別 提 醒 (1)從宏觀意義上討論電子、質(zhì)子等帶電粒子時(shí)，完全可以把它們視為點(diǎn)電荷。(2)帶電的物體能否看成點(diǎn)電荷，有時(shí)還要考慮帶電體的電荷分布情況。 1庫(kù) 侖 定 律 的 適 用 條 件(1)真空中；(2)靜止點(diǎn)電荷。以上兩個(gè)條件是理想化的，在空氣中也近似成立。2k值 的 確 定庫(kù)侖定律中的靜電力常量k，只有在公式中的各量都采用國(guó)際單位時(shí)，才可以取k9.0109Nm2/C2。二 、 對(duì) 庫(kù) 侖 定 律 的 理 解 3靜 電 力 的 確 定 方 法靜電力的大小計(jì)算和方向判斷一般分開進(jìn)行。(1)大小計(jì)算：利用庫(kù)侖定律計(jì)算大小時(shí)，不必將表示電性

6、的正、負(fù)號(hào)代入公式，只代入q1、q2的絕對(duì)值即可。(2)方向判斷：利用同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引來(lái)判斷。4多 個(gè) 點(diǎn) 電 荷 的 靜 電 力 疊 加對(duì)于兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，其中每一個(gè)點(diǎn)電荷所受的總的靜電力等于其他點(diǎn)電荷分別單獨(dú)存在時(shí)對(duì)該電荷的作用力的矢量和。 5庫(kù) 侖 力 是“性 質(zhì) 力”庫(kù)侖力是電荷之間的一種相互作用力，具有自己的特性，與重力、彈力、摩擦力一樣是一種“性質(zhì)力”。同樣具有力的共性，例如兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力也遵守牛頓第三定律大小相等、方向相反、作用在同一直線上。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，與其他力一樣，受力分析時(shí)不能漏掉，對(duì)物體的平衡或運(yùn)動(dòng)起著獨(dú)立的作用。 6庫(kù) 侖 定 律 與 萬(wàn)

7、 有 引 力 定 律 的 比 較定律共同點(diǎn)區(qū)別影響大小的因素萬(wàn)有引力定律都與距離的平方成反比都有一個(gè)常量與兩個(gè)物體質(zhì)量有關(guān)，只有引力m 1、m 2、r庫(kù)侖定律與兩個(gè)物體電荷量有關(guān)，有引力，也有斥力q1、q2、r 解 析 ：理由一：透明塑料片互相排斥，而萬(wàn)有引力使物體相互吸引，顯然這種排斥力不是萬(wàn)有引力。理由二：象透明塑料片這樣質(zhì)量小的物體之間存在的萬(wàn)有引力很小，我們一般無(wú)法觀察到明顯的受力情況。而摩擦后的塑料片之間的相互作用力可以明顯觀察到，顯然不是萬(wàn)有引力。理由三：這種力的存在和大小取決于透明塑料片是否受到摩擦，萬(wàn)有引力與是否摩擦無(wú)關(guān)，因此這種力不是萬(wàn)有引力。 考 點(diǎn) 題 型 設(shè) 計(jì) 題 型

8、 1 庫(kù) 侖 定 律 公 式 的 理 解 及 應(yīng) 用 CD 點(diǎn) 評(píng) ：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)兩金屬小球所帶電性可能相同，也可能相反。(2)兩相同金屬小球接觸后平分總電量。 D 題 型 2 電 荷 的 平 衡 問(wèn) 題 B 點(diǎn) 評(píng) ：三個(gè)帶電體在一條直線上，都在靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，它們遵循的規(guī)律是：中間的電荷與兩邊的電荷電性相反，兩邊電荷電性相同，中間電荷量最小，即“兩同夾一異，兩大夾一小?！?D 易 錯(cuò) 案 例 剖 析 C 易 錯(cuò) 分 析 ：忽略了兩球間距離的變化又會(huì)反過(guò)來(lái)影響庫(kù)侖力的大小，而錯(cuò)選B。點(diǎn) 評(píng) ：要注意物理量之間的相互制約關(guān)系，求解問(wèn)題時(shí)思考要全面。 課 堂 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 隨 堂 鞏 固 提 升 課 時(shí) 作 業(yè)