库仑定律 导学案-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.2库仑定律【教学目标】1.通过库仑定律的探究过程，体会实验与类比在定律的建立过程中发挥作用；通过与质点模型类比，知道点电荷模型的物理意义及建立点电荷模型的条件，进一步体会科学研究中科学中的理想模型法；理解库仑定律的内涵和使用条件，能够应用库仑定律计算点电荷间的静电力；体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法；对比库仑定律和万有引力定律的形式，体会物理学的和谐统一美，提高物理学习兴趣。【教学重点、难点】库仑定律应用计算，库仑扭秤实验预习案回忆万有引力定律内容，写出表达式同种电荷相互，异种电荷相互。库仑定律的表达式探究案探究点一点电荷1.定义：点电荷是一种物理模型．思维类比把带电梯看作点电荷的条件：探究点二库仑定律及应用内容：表达式及各字母的含义：3．适用条件：(1)(2)(3)4．静电力的方向：5．静电力的常数k(1)数值：k＝(2)物理意义：真空中两个相距为1m、电荷量都为1C的点电荷之间的相互作用力为9．0×109N．6．应用库仑定律时注意(1)计算两点电荷间库仑力时，电荷符号可不代入，只计算量值，电荷的电性只影响库仑力的方向．相互作用力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸定性判断．(2)库仑定律也适用于一个电荷静止、另一个电荷运动的情况．例如，原子核外电子绕核运动时，核对电子的力同样遵循库仑定律．(3)两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和．这个结论通常叫做静电力叠加原理．(4)有人根据公式推出当r→0时F→∞,你认为正确吗,为什么?有人从计算质量分布均匀的球体之间的万有引力得到启发,认为均匀的带电金属球,不论距离远近都可以看作点电荷,可以将球心间距代入公式计算两球之间的库仑力,你认为正确吗?请分析原因。例1.如右图所示，两个带电金属小球中心距离为r，带等量同种电荷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，B．若是异种电荷，C．若是同种电荷，D．不论是何种电荷，探究点三库仑实验1．库仑的实验中用了怎样的物理方法去研究“A和C之间的作用力与它们距离r的关系”？2．在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有．库仑用了怎样的方法解决了电荷量问题例题

1：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量量

m1=9.10×10-31kg，质子的质量

m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是

1.60×10-19C例题

2：真空中有三个点电荷，它们固定在边长

50cm

的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求他们所受的库仑力。训练案知识记忆：把带电体看做点电荷的条件；库仑定律的内容、表达式、条件、应用。当两带电体之间的距离接近零时，库仑定律不能用。知识训练1．关于点电荷的说法，正确的是（）A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷2．关于库仑定律的公式，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F→0B．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞C．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r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了3.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4.两固定的点电荷A、B带电量qA＞qB，在真空中相距为L0，现将检验电荷q置于AB连线上的某一位置时，所受库仑力恰好为零，则此位置当A、B为（）A．A、B带同种电荷时，在A、B连线上靠近B一侧B．A、B带同种电荷时，在A、B连线上靠近A一侧C．A、B带异种电荷时，在BA连线的延长线上靠近A一侧D．A、B带异种电荷时，在AB连线的延长线上靠近B一侧5.如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为L1,q2与q3之间的距离为L2,且三个电荷都处于平衡状态。(1)若q2为正电荷,则q1为电荷,q3为电荷。

(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是。

6.如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少?7.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的

4

倍，下列方法中可行的是（ ）A、

每个点电荷的带电量都增大到原来的

2

倍，电荷间

的距离不变B、