高中物理 1_2库仑定律导学案 新人教版选修3-1

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求1.2 库仑定律 【学习目标】：1学生明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模型的重要意义。2学生知道库仑定律的文字表述及其公式表述和适用条件，会用库仑定律的公式进行有关的计算。3学生了解库仑扭称实验。学习重点：掌握库仑定律学习难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算学法建议：自主阅读、合作探究。【知识衔接】自主学习（阅读P5完成以下问题）一探究影响电荷间相互作用力的因素问题1：猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（阅读课本P5的实验）（1）实验：定性探究一（探究F与距离 r的关系）保持小球所带电量不变，使小球处于不同的位置，比较小球所受作用力的大小。（怎样看力的大小？）现象：结论：（2）定性探究二（探究F与电量Q1、Q2的关系）使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小；现象：结论：问：该实验能证实我们的猜想吗？那么这一问题是由谁解决的？合作探究二库仑的实验库仑扭称实验 阅读课本P6的实验问题2：（1）库仑的实验装置是怎样的？与哪个实验很相似？（2）库仑用到什么研究方法？（3）如何解决电荷测量问题,验证F与Q的关系？如何验证 F与r的关系？（4）库仑的实验得出了什么结论？三库仑定律（1）内容：（2）公式：（3）适用条件：问题3、什么是点电荷？与哪个理想模型的定义很相似？问题4、库仑定律中的常量K是怎样得出的？物理意义是什么？（4）静电力常量K的值。（5）库仑力合成和分解遵守的法则。【练习反馈】1关于点电荷的下列说法中正确的是：（ ）体积大的电荷不能看成的点电荷B点电荷是一种理想模型C足够小的电荷就是点电荷D一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2关于库仑定律，以下说法中正确的是( )A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B库仑定律是实验定律C库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大3相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为( )A. B4F C2F D.4真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 c,求 其中一个电荷所受的库仑力。【归纳总结】【达标检测】1某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验:M是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力( )A.随着电荷量的增大而增大 B.与两电荷量的乘积成正比C.随着电荷间距离的增大而减小 D.与电荷间距离的平方成反比2关于点电荷的说法中正确的是（ ）A真正的点电荷是不存在 B. 点电荷是一种理想化的物理模型C小的带电体就是点电荷 D. 形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体3. 关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2，下列说法中正确的是（ ）A. 当真空中两个电荷间距离r时，它们间的静电力F0B. 当真空中两个电荷间距离r0时，它们间的静电力FC. 当两个电荷间的距离r时，库仑定律的公式就不适用了D. 当两个电荷间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了4. A、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（ ）A. 可能变大 B. 可能变小 C. 一定不变 D. 无法确定【例题1】两个放在绝缘架上的相同金属球，相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（ ）A0 BF C3F D4F【变式训练1】两个相同的金属小球，带电量之比为17，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A.4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7图2【例题2】A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷,如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？图2【变式训练2】在边长为a的正方形的每一个顶点都设置一个电荷量为q的正点电荷，如果保持它们位置不变，每个电荷受到其他3个电荷的静电力的合力是多大?【巩固达标】1. 要使真空中的两个点电荷间库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是（ ）A. 每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B. 保持点电荷的带电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C. 使一个点电荷的带电荷量加倍，另一个点电荷电荷量保持不变，同时将两点电荷间的距离减小为原来的1/2 D. 保持点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的1/22如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A速度变大，加速度变大B速度变小，加速度变小C速度变大，加速度变小D速度变小，加速度变大3. 两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其距离变为，则两球间库仑力的大小为()A. F B. F C. F D12F【课后作业】1三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F .现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为( )AF/2 BF/4 CF/8 D3F/82两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5105 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带+1.5105 C和1.5105 C的电量时，相互作用力为F2 , 则( )AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D无法判断 3如图所示，两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量相等为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是()A若是同种电荷，FkC若是同种电荷，Fk D不论是何种电荷，Fk 4两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q1，Q2，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（ ）A. 可能变大 B. 可能变小C. 可能不变 D. 以上三种都可能存在5如图1所示，两个点电荷，电荷量分别为q14109 C和q29109 C，两者固定于相距20 cm的a、b两点上，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是()A距a点外侧40 cm处B距a点内侧8 cm处C距b点外侧20 cm处 图1D无法确定6如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（ ）AF1 BF2 CF3 DF47一个半径为R的圆盘，带电荷量为Q，OO为过圆盘的圆心O的直线，且OO与圆盘面垂直，在OO上的M点放电荷量为q的另一个点电荷，此时Q与q的库仑力为F，若将q移至N点，Q与q的库仑力为F.已知OMMNR，如图所示，则F等于()A2F BFC D以上答案都不对8如图所示，质量为2 g的小球A用丝线悬起，把带电量为4.0106C的小球B靠近A，当两小球在同一高度相距30 cm时，A球恰好平衡，丝线与竖直方向夹角为30，则B球受到的静电引力为_、方向为_；A带_电，带电量为_(g取10 N/kg)9有三个完全相同的金属球、，带电量，带电量，不带电将、固定，且、间距离远大于其半径然后让反复与、接触，最后移走球试问、间的相互作用力变为原来的多少倍？10. 有两个带电轻质小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距0.4m。如果引进第3个带电小球，正好使三个小球都处于平衡状态。求第3个小球带电性质如何？应放在什么位置？电荷量是Q的多少倍？小结：课后反思：答案不印刷预习自测1、BD 2、BC 3、A 4、0.25N预习检测1、C 2、ABD 3、AD 4、C 例1.D 变式训练1. CD例2.在AB连线之间，距A 0.6r; 电性，电量无要求。变式训练2.巩固达标1.AD 2.C 3.C课后作业1、C 2、B 3、AB 4、AC 5