2018年高中物理 第一章 靜電場 1.2 庫侖定律的適用條件學(xué)案 新人教版選修3-1.doc
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庫侖定律的適用條件 一、考點(diǎn)突破: 知識點(diǎn) 考綱要求 題型 說明 庫侖定律的適用條件 1. 掌握庫侖定律的內(nèi)容及表達(dá)式; 2. 理解庫侖定律的適用條件; 3. 會根據(jù)庫侖定律計(jì)算點(diǎn)電荷之間的庫侖力。 選擇題 計(jì)算題 庫侖定律是高中階段重要的平方反比定律,是靜電力計(jì)算的基本公式,通常在力的平衡知識中進(jìn)行考查,屬于高頻考點(diǎn),命題形式為選擇題或計(jì)算題。 二、重難點(diǎn)提示: 重點(diǎn):1. 庫侖定律的內(nèi)容及表達(dá)式; 2. 點(diǎn)電荷之間的庫侖力。 難點(diǎn):庫侖定律的適用條件。 一、點(diǎn)電荷 概念:當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí),這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn),叫做點(diǎn)電荷。 二、庫侖定律 1. 內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。 2. 表達(dá)式:F=k,式中k=9.0109 Nm2/C2,叫作靜電力常量。 3. 適用條件:真空中的點(diǎn)電荷。 (1)在空氣中,兩個(gè)點(diǎn)電荷的作用力近似等于真空中的情況,可以直接應(yīng)用公式。 (2)當(dāng)兩個(gè)帶電體的間距遠(yuǎn)大于其本身的大小時(shí),可以把帶電體看成點(diǎn)電荷。 三、對庫侖定律的理解和應(yīng)用 1. 電荷的分配規(guī)律 (1)兩個(gè)相同的導(dǎo)體球,一個(gè)帶電,一個(gè)不帶電,接觸后電荷量平分。 (2)兩個(gè)相同導(dǎo)體球帶同種電荷,先接觸再分離,則其電荷量平分。 (3)兩個(gè)相同導(dǎo)體球帶異種電荷,先接觸再分離,則其電荷量先中和再平分。 2. 對庫侖定律的深入理解 (1)F=k,r指兩點(diǎn)電荷間的距離。對可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)均勻帶電球,r為兩球心間距。 (2)當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r→0時(shí),電荷不能視為點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力不能認(rèn)為趨于無限大。 (3)用公式計(jì)算式庫侖力時(shí)電荷量均代絕對值,方向根據(jù)同斥異吸判斷。 例題1 使兩個(gè)完全相同的金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)分別帶上-3Q和+5Q的電荷后,將它們固定在相距為a的兩點(diǎn),它們之間庫侖力的大小為F1.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后,再將它們固定在相距為2a的兩點(diǎn),它們之間庫侖力的大小為F2.則F1與F2之比為( ) A. 2∶1 B. 4∶1 C. 16∶1 D. 60∶1 思路分析:兩個(gè)完全相同的金屬小球相互接觸并分開后,帶電荷量均變?yōu)椋玅,距離變?yōu)樵瓉淼膬杀?,根?jù)庫侖定律可知選項(xiàng)D正確。 答案:D 例題2 如圖所示,一個(gè)均勻的帶電圓環(huán),帶電荷量為+Q,半徑為R,放在絕緣水平桌面上。圓心為O點(diǎn),過O點(diǎn)作一豎直線,在此線上取一點(diǎn)A,使A到O點(diǎn)的距離為R,在A點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷+q,則+q在A點(diǎn)所受的庫侖力為( ?。? A. ,方向向上 B. ,方向向上 C. ,方向水平向左 D. 不能確定 思路分析:先把帶電圓環(huán)分成若干個(gè)小部分,每一小部分可視為一個(gè)點(diǎn)電荷,各點(diǎn)電荷對檢驗(yàn)電荷的庫侖力在水平方向上相互抵消,豎直方向上的電場力大小為=,方向向上,故選B. 答案:B 例題3 兩根絕緣細(xì)線分別系住a、b兩個(gè)帶電小球,并懸掛在O點(diǎn),當(dāng)兩個(gè)小球靜止時(shí),它們處在同一水平面上,兩細(xì)線與豎直方向間的夾角分別為α、β,α<β,如圖所示?,F(xiàn)將兩細(xì)線同時(shí)剪斷,則( ) A. 兩球都做勻變速運(yùn)動 B. 兩球下落時(shí)間相同 C. 落地時(shí)兩球水平位移相同 D. a球落地時(shí)的速度小于b球落地時(shí)的速度 思路分析:當(dāng)兩小球靜止時(shí),設(shè)兩球之間的庫侖力大小為F,則有F=magtan α=mbgtan β,因?yàn)棣?β,所以有ma>mb.將兩細(xì)線同時(shí)剪斷后,兩球在豎直方向都做自由落體運(yùn)動,下落時(shí)間相同,B正確。水平方向,庫侖力逐漸變小,兩球在庫侖力作用下做變加速直線運(yùn)動,A錯(cuò)誤。由a=可知,加速度aa- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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