高中物理新教材优质课公开课导学案9.2　库仑定律（导学案）（原卷版）.doc

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§9-2库仑定律

一、学习目标

1.知道点电荷的概念.

2.掌握库仑定律的内容和条件，并会简单计算.

3.理解静电力的概念，会用库仑定律进行有关计算．

4.掌握库仑力叠加原理，会计算静电力作用下的平衡问题。

二、学习过程

【问题探究】原子是由原子核和核外电子组成的，核外电子绕核做圆周运动，什么力提供电子做圆周运动的向心力？

【知识点1】电荷之间的作用力库仑定律

1．实验探究：利用如图所示的装置探究影响电荷之间相互作用力的因素．

实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小．

2．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷．

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，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力．

②公式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k＝9.0×109N·m2/C2，叫作静电力常量．

③适用条件：a.在真空中；b.静止点电荷．

例题1、下列说法正确的是（）

A．点电荷是指体积小的带电体

B．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷

C．库仑定律表达式，适用于任何电场

D．带电量Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍

例题2、两个分别带有电荷量-2Q和+6Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，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，则两球间库仑力的大小为（）

A． B． C． D．

跟踪训练：如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有两个带正电、可视为点电荷的小球A和B，A固定。某一时刻B由静止释放，此后AB间库仑力大小将（）

A．增大 B．不变 C．减小 D．先增大后减小

【问题探究】如图所示，真空中有三个带正电的点电荷A、B、C，它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点上，电荷量都是Q，则电荷C所受的静电力多大？方向如何？

【知识点2】库仑的实验静电力的计算

1．库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的角度比较静电力F大小的．实验结果发现静电力F与距离r的二次方成反比．

2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个完全相同的金属小球，一个带电，一个不带电，互相接触后，电荷量平分的方法，发现F与q1和q2的乘积成正比．

3．两个或三个以上点电荷对某一点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和．这个结论叫作静电力叠加原理．

4．静电力具有力的一切性质，静电力叠加原理实际就是力叠加原理的一种具体表现．

5．静电力的合成与分解满足平行四边形定则，如图所示．

例题3、如图所示，是等边三角形，在A点固定放置电荷量为的正点电荷，在C点固定放置一个试探电荷，试探电荷受到的静电力大小为F，再在B点固定放置电荷量为的负点电荷时，试探电荷受到的静电力大小为（）。

A．0 B．F C． D．

跟踪训练：如图所示，直角三角形中，，。两个正点电荷分别固定在A、两点，某试探电荷在点受到的电场力方向与垂直，已知，。则A、两点处点电荷的电荷量之比为（）

A． B． C． D．

例题4、如图所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1＝＋2×10－14C和Q2＝－2×10－14C．在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2m．如果有一电子静止放在C点处，静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，则它所受的静电力的大小为________N，方向________．

跟踪训练：如图所示，Δabc处在真空中，边长分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。三个带电小球固定在a、b、c三点，电荷量分别为qa=6.4×10-12C，qb=-2.7×10-12C，qc=1.6×10-12C。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，求c点小球所受库仑力的大小及方向。

§9-2库仑定律作业

班级：学号：姓名：

一、选择题

1．关于库仑定律的公式，下列说法正确的是（）

A．k为静电力常量，数值为1

B．k为静电力常量，没有单位

C．当真空中的两个电荷间的距离时，它们之间的静电力

D．当真空中的两个电荷间的距离时，它们之间的静电力

2．带电荷量分别为和的两个相同的金属小球，相距一定距离r时，相互作用力大小为F。若只将它们的距离变为2r，则相互作用力大小变为（）

A．2F B．4F C． D．

3．如图所示，一正点电荷置于Q点，M