选修3-1(1.2 库 仑 定 律教案.doc

今天所做之事，勿候明天；自己所做之事，勿候他人。要做一番伟大的事业，总得在青年时代开始。——歌德　 §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． 理解库仑定律的含义及其表达公式，知道静电力常量． 能用库仑定律结合物体的平衡条件解决实际问题． 通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性．重点难点 重点：正确理解点电荷概念和库仑定律． 难点：应用库仑定律解决实际问题． 1．探究影响点电荷之间相互作用力的因素 (1)点电荷：当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离________很多________及电荷在其上的分布状况无关紧要，该带电体就可看做一个带电的点，这样的电荷称为点电荷． (2)探究结论：电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而________，随它们之间距离的减小而________． 库仑定律 (1)内容：真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成________，与它们之间________________成反比，作用力的方________． (2)表达式：＝________． (3)静电力常量：库仑定律公式中的叫做静电力常量，k的数值为________． (4)适用条件：真空中________________． 主题1：质点与点电荷 问题：比较力学中的质点与电学中的点电荷，二者的相同点在哪里？ 主题2：点电荷间相互作用力的探究 情景：为了探究电荷之间的相互作用力跟哪些因素有关，可设计如图所示的实验进行探究．实验分两步：一是保持两小球的电荷量不变，改变两球间的距离；二是保持两小球的距离不变，改变悬挂小球的电荷量． 问题：(1)这个实验采用的是什么实验方法？ (2)实验中由这两个步骤各得到什么结论？ 主题3：库仑实验 情景：电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？也就是说，带电体之间的相互作用力是否与电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比？法1785年利用如图所示的库仑扭秤实验解决了上述问题． 问题：阅读教材中的“小资料”并分析库仑扭秤的图示，思考下列问题． 库仑扭秤和以前我们学过的一种扭秤很相似，请将它们作一个比较．这两种扭秤在设计上都包含了什么物理思想？ 主题4：万有引力定律与库仑定律的类比(重点探究) 问题：(1)万有引力定律和库仑定律在形式上有相似之处，请说明它们的异同点． (2)根据万有引力公式引＝G，当r→0时，F 同样，根据库仑定律公式F库＝k，当r→0时，F库，这种说法对吗？ 一、点电荷 例1　下列带电体可视为点电荷的是(　　) 电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷 带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 带电的金属球一定不能视为点电荷 二、库仑定律的理解与应用 例2　两个半径为的带电球所带电荷量分别为q和q，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为(　　) ＝k C．Fk D．无法确定 三、库仑力作用下电荷的平衡 例3　如图所示，在真空中同一条直线上的、B两点固定有电荷量分别为＋4Q和－Q的点电荷． (1)将另一个点电荷C放在该直线上哪个位置时，可以使其在库仑力的作用下保持静止？ (2)若要求这三个点电荷都只在库仑力的作用下保持静止，那么引入的这个点电荷C应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？ 变式训练　如图所示，同一直线上的三个点电荷、q、q恰好都处于平衡状态，且除相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知q、q间的距离是q、q间距离的2倍．下列说法正确的是(　　) 若q、q为正电荷，则q为负电荷 若q、q为负电荷，则q为正电荷 q1∶q2∶q3＝36∶4∶9 q2∶q3＝9∶4∶36 1．(考查点电荷概念)关于点电荷，下列说法中正确的是(　　) 体积小的带电体 球形带电体 带电少的带电体 大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体 2．(考查电性与引力、斥力的关系及力的相互性)如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定(　　) 两球都带正电 两球都带负电 大球受到的静电力大于小球受到的静电力 两球受到的静电力大小相等 3(考查库仑力的独立性和叠加性)、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(　　) 可能变大　　　　　　B．可 C．一定不变 D．无法确定 4(考查万有引力与库仑力的异同)设某星球带负电，一带电小球恰好可悬浮在距星球表面1000 km的地方．若将同样的带电小球带到距星球表面2000 km的地方相对于该星球无初速度释放，则此带电小球(　　) 竖直下落 B．仍处 C．竖直上升 D．无法判断 下(　　) 点电荷就是体积很小的带电体 点电荷就是体积和所带电荷量都