【优化方案】高二物理 第1章第二节库仑定律课件 教科

第二节库仑定律课标定位学习目标：1.知道库仑力的存在及点电荷的概念．2．了解库仑扭秤的结构和原理，掌握库仑定律，理解库仑定律的含义及其公式．3．掌握静电力的叠加原理；了解控制变量法探究物理规律的思路．4．应用库仑定律和静电力叠加原理解决有关问题．重点难点：库仑定律的理解和应用，静电力叠加原理和应用．

核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第二节库仑定律课前自主学案课前自主学案一、探究影响点电荷之间相互作用的因素1．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以__________时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷．2．探究结论：电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而_____，随它们之间距离的增大而______．忽略不计增大减小正比距离的平方这两个点电荷的连线3．静电力常量：式中的k叫做静电力常量，k的数值为_________________.4．适用条件：真空中的________．5．对于两个以上的点电荷，两个电荷间的作用力不受其他电荷影响．其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的________．9.0×109N·m2/C2点电荷矢量和核心要点突破一、如何正确认识点电荷点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，点电荷是为了研究问题的方便引入的物理模型，相当于力学中的质点，是一种科学的抽象．当带电体之间的距离远远大于自身的大小时,带电体的形状、大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可以忽略不计，就可以把这个带电体看做一个带电的几何点，即看成点电荷．即时应用(即时突破，小试牛刀)1.关于点电荷，下列说法中正确的是(

)A．体积小的带电体B．球形带电体C．带电少的带电体D．大小和形状对作用力影响可忽略的带电体解析：选D.点电荷不能理解为体积很小的电荷，也不能理解为电荷量很少的电荷．同一带电体，有时可以作为点电荷，有时则不能，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看成点电荷，因此，一个带电体能否看成点电荷，要视具体情况而定．2.库仑仑定定律律与与万万有有引引力力定定律律的的比比较较即时时应应用用(即时时突突破破，，小小试试牛牛刀刀)2.设某某星星球球带带负负电电，，一一电电子子粉粉尘尘悬悬浮浮在在距距星星球球表表面面1000km的地地方方，，又又若若将将同同样样的的电电子子粉粉尘尘带带到到距距星星球球表表面面2000km的地地方方相相对对于于该该星星球球无无初初速速度度释释放放，，则则此此电电子子粉粉尘尘()A．向向星星球球下下落落B．仍仍在在原原处处悬悬浮浮C．推推向向太太空空D．无无法法判判断断3．如如何何正正确确应应用用库库仑仑定定律律库仑仑定定律律既既可可以以计计算算库库仑仑力力的的大大小小，，还还可可以以判判断断库库仑仑力力的的方方向向，，当当带带电电体体带带负负电电荷荷时时，，不不必必将将负负号号代代入入公公式式中中，，只只将将电电荷荷量量的的绝绝对对值值代代入入公公式式算算出出力力的的大大小小，，再再依依据据同同种种电电荷荷相相互互排排斥斥、、异异种种电电荷荷相相互互吸吸引引来来判判断断方方向向．．只只有有采采用用国国际际单单位位，，k的数值值才是是9.0×109N··m2/C2.如果一一个点点电荷荷同时时受到到两个个或更更多的的点电电荷的的作用用力，，可以以根据据力的的合成成法则则求合合力．．即时应应用(即时突突破，，小试试牛刀刀)3.两个完完全相相同的的小球球A和B，只有有A带有一一定的的电荷荷量，，A、B接触触后后分分开开，，相相距距1m时测测得得相相互互作作用用力力等等于于1N，求接触触前A的电荷量量是元电电荷的多多少倍？？答案：1.25×1014倍两个半径径为R的带电球球所带电电荷量分分别为q1和q2，当两球球心相距距3R时，相互互作用的的静电力力大小为为()课堂互动讲练类型一对点电荷的正确理解例1【思路点拨拨】带电体的的大小远远小于它它们间的的距离时时，带电电体可以以看做点点电荷．．【精讲精析析】因为两球球心距离离不比球球的半径径大很多多，所以以两带电电球不能能看做点点电荷，，必须考考虑电荷荷在球上上的实际际分布．．当q1、q2是同种电电荷时，，相互排排斥，分分布于最最远的两两侧，电电荷中心心距离大大于3R；当q1、q2是异种电电荷时，，相互吸吸引，分分布图1－2－1【答案】D【规律总结结】(1)带电体能能否简化化为点电电荷，是是库仑定定律应用用中的关关键点．．另一个个条件是是“真空空”中，，一般没没有特殊殊说明的的情况下下，都可可按真空空来处理理．(2)求解实际际带电体体间的静静电力，，可以把把实际带带电体转转化为点点电荷，，再求解解库仑力力；对于于不要求求定量计计算的实实际带电电体间的的静电力力，可以以用库仑仑定律定定性分析析．变式训练练1半径为R的两个较较大金属属球固定定在绝缘缘桌面上上，若两两球都带带等量同同种电荷荷Q时相互之之间的库库仑力为为F1，两球带带等量异异种电荷荷Q与－Q时库仑力力为F2，则()A．F1>F2B．F1<F2C．F1＝F2D．无法确定解析：选B.同种电荷相互互排斥，其间间距大于异种种电荷相互吸吸引的间距，，因此受的库库仑力F1＜F2真空中相距3m的光滑绝缘平平面上，分别别放置两个电电荷量为－Q、＋4Q的点电荷A、B.然后再在某一一位置放置点点电荷C.这时三个点电电荷都处于平平衡状态，求求点电荷C的电荷量以及及相对A的位置．【思路点拨】每个点电荷都都处于平衡，，根据同种电电荷相互排斥斥、异种电荷荷相互吸引的的规律以及库库仑定律列出出平衡方程式式即可．类型二库仑力作用下电荷的平衡例2【自主解答】根据题意，三三个点电荷中中每个点电荷荷都处于平衡衡状态，由此此可知，三个个点电荷应位位于同一条直直线上，设－－Q、＋4Q如图1－2－2所示放置，为为保证三个电电荷都平衡，，根据平衡条条件及受力分分析可知，C应放在A、B延长线左侧，，且C应带正电，，设其带电电荷量为q，AB之间距离为为r，AC之间距离为为r′.图1－2－2【答案】4Q在BA的延长线上上距A3m处【规律律总总结结】若A、B都带带正正电电，，则则C应放放在在AB连线线上上，，且且C应带带负负电电．．因因此此，，三三个个自自由由电电荷荷平平衡衡时时的的特特点点可可总总结结为为：：(1)同种种电电荷荷在在两两边边，，异异种种电电荷荷在在中中间间，，且且靠靠近近电电荷荷量量小小的的一一边边．．(2)三电电荷荷在在同同一一直直线线上上，，两两同同夹夹一一异异，，两两大大夹夹一一小小．．变式式训训练练2如图图1－2－3所示示，，两两个个点点电电荷荷，，电电荷荷量量分分别别为为q1＝4××10－9C和q2＝－－9××10－9C，两两者者固固定定于于相相距距20cm的a、b两点点上上，，有有一一个个点点电电荷荷q放在在a、b所在在直直线线上上且且静静止止不不动动，，该该点点电电荷荷所所处处的的位位置置是是()A．距距a点外外侧侧40cm处B．距距a点内内侧侧8cm处C．距距b点外外侧侧20cm处D．无无法法确确定定图1－2－3类型三库仑定律和力学规律的综合应用例3如图图1－2－4所示示，，悬悬挂挂在在O点的的一一根根不不可可伸伸长长的的绝绝缘缘细细线线下下端端有有一一个个带带电电荷荷量量不不变变的的小小球球A.在两两次次实实验验中中，，均均缓缓慢慢移移动动另另一一带带同同种种电电荷荷的的小小球球B.当B到达达悬悬点点O的正正下下方方并并与与A在同同一一水水平平线线上上，，A处于受受力平平衡时时，悬悬线偏偏离竖竖直方方向的的角度度为θ，若两两次实实验中中B的电荷荷量分分别为为q1和q2，θ分别为为30°°和45°°.则q2/q1为()图1－2－4【思路点点拨】先确定定研究究对象象，对对研究究对象象进行行受力力分析析，再再根据据平衡衡条件件列方方程求求解．．【精讲精精析】设细线线长为为l，A的带电电荷量量为Q.A与B处在同同一水水平线线上，，以A为研究究对象象，受受力分分析，，作出出受力力图，，如图图1－2－5所示．．根据据平衡衡条件件可知知，库库仑力力跟重重力的的合力力与细细线的的拉力力等大大反向向，由由几何何关系系列式式得图1－2－5【答案】C【规律总总结】库仑力力的大大小既既与电电荷量量的乘乘积有有关，，又与与两点点电荷荷间的的距离离有关关，库库仑力力的大大小变变化由由二者者共同同决定定．带带电物物体在在电场场中的的平衡衡问题题，是是力学学问题题在电电场中中的体体现．．常用用的方方法有有解析析法、、图解解法、、合成成法、、分解解法、、相似似三角角形法法等．．变式训训练3(202