鲁科版物理课件-选修3_1第1章第2节.pptVIP

第2节　静电力　库仑定律;课标定位 学习目标：1.知道点电荷的概念，体会科学研究中理想化模型的应用． 2．理解库仑定律的含义及其表达公式适用条件，并能够用公式进行相关计算． 重点难点：1.对点电荷的理解． 2．库仑定律的适用条件及其应用．; ;课前自主学案;二、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，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成_____，跟它们的距离r的_______成反比；作用力的方向沿着它们的_____．同种电荷相斥,异种电荷相吸．;2．表达式：F ＝_____；其中Q1、Q2表示两个点电荷的_______ ，r表示它们的_____，k为比例系数，也叫___________，k ＝ 9.0×109 N·m2/C2.;提示：不对．r→0时不能看成点电荷，公式不能适用．;三、静电力与万有引力的比较 1．库仑定律描述的是由于物体_____引起的相互作用，其作用力的大小跟带电体的_______ _____及_____有关． 2．万有引力定律描述的是由于物体具有_____引起的相互作用，其作用力的大小跟物体___ _________及_____有关．;3．二者的相似：两种力都与_____________成反比；两个公式中都有与作用力有关的物理量(电量或质量)的乘积，且两种力都与乘积成正比；两种力的方向都在两物体的连线上． 4．二者的不同：静电力可能是___力，也可能是___力；而万有引力只能是___力．;核心要点突破;(1)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． (2)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．;2．举例说明 (1)均匀带电球体，半径为R.①若电荷分布不变,研究rR的任何点的电场分布时，可看成点电荷，与电荷量集中的球心的点等效；②若电荷分布是可改变的，在附近放另一个电荷时，其表面电荷量的分布发生改变，就不能看成点电荷；③若研究的位置离得很远(r?R)，就可以把球看成点电荷．;(2)板状带电体或杆状带电体，对于附近的其他电荷，均不能看成点电荷，只有你研究的位置到电荷的距离远远大于带电体的线度时，才能当作点电荷处理．;即时应用(即时突破，小试牛刀) 1．下列关于点电荷说法错误的是(　　) A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 B．均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般可视为点电荷 C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D．带电的金属球有时能视为点电荷，有时不能视为点电荷;解析：选A.带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大，也不是看它所带的电荷量有多大．;3．两个电荷间的距离r→0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，所以违背了库仑定律的适用条件，不能再运用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．因此不能认为F→∞. 4．库仑力具有力的一切性质，相互作用的两个点电荷之间的作用力遵守牛顿第三定律，应用库仑定律时仍应该对带电体进行受力分析．库仑力同样遵守平行四边形定则，在解决多个电荷相互作用时矢量合成法则同样有效.;5．式中各量的单位要统一用国际单位，与k＝9.0×109 N·m2/C2 统一． 6．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，可由静电力叠加的原理求出合力．;即时应用(即时突破，小试牛刀) 2．(2011年福州高二单元检测)对于库仑定律的理解错误的是(　　) A．库仑定律适用于真空中的点电荷 B．当半径为r的两带电小球相距为r时，可用库仑定律计算它们间的静电力 C．在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算 D．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等;解析：选B.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，干燥空气中的点电荷也近似适用，故A、C正确；半径为r的两小球距离是r时，不能看做点电荷，故库仑定律不适用，B错误；两点电荷间的静电力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确．;三、电场力与万有引力的比较;特别提醒：(1)库仑力和万有引力是不同性质的力． (2)万有引力定律适用时，库仑定律不一定适用.;即时应用(即时突破，小试牛刀) 3.如图1－2－1所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，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L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Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引与库仑力F库分别为(　　);图1－2－1;解析：选D.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点．因此，可以应用万有引力定律．