高中物理人教版选修3-1:1.2 库仑定律
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完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式:q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律:F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式:E=F/q,场强的方向为正检验电荷受力的方向。
4.点电荷的场强:EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功:WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系:W电=-ΔEP7.电势差的定义式:XXX (带正负号)8.电势的定义式:φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系:XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系:E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速:v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转:加速度a=qU/md,偏转量y=qUl^2/2mdv^2,偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:y=U^2l^2/2md14.电容的定义:C=Q/U,单位:法拉F15.平行板电的电容:C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律:R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配:与电阻成正比,U1/U= R1/R2,U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配:与电阻成反比,I1/I= R2/R1,I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻:R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻:R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率:k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律:I=U/R8.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U=E-Ir10.电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表:若将电压表量程扩大n倍,则电流表的内阻需串联(n-1)倍。
一、填空题二、单选题人教高中物理 选修3-1 1.2 库仑定律 知识点1. 库仑定律:真空中两个_________间相互作用的静电力跟它们的_________成正比,跟它们的___________成反比,作用力的方向在_________上.公式:F= __________,式中k 叫做__________.如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用__________,力的单位用_________,距离的单位用_________,则由实验得出k=9×109_____.使用上述公式时,电荷量Q 1、Q 2用绝对值代入计算.2. 库仑定律适用适用于__________中(空气中近似成立)两个______________间的相互作用.3. 当带电体之间的_________比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作______________.点电荷类似力学中的__________,是一种理想化模型.D .一切带电体都可以看成是点电荷C .当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成是点电荷B .体积很大的带电体一定不能看成是点电荷A .只有体积很小的带电体才能看成是点电荷4.下面关于点电荷的说法,正确的是()三、解答题5. 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A .若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为F ,则两小球间的距离变为( )B .C .r D.E .2r6. 如图所示,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A .在两次实验中,均缓慢移动另一带同号电荷的小球B ,当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2,θ分别为30°和45°,则q 1/q 2为( )A .2B .3C .D .7. “由F =k 可得:当两个电荷之间的距离r → 0时,电荷之间的库仑力F →∞”,这种说法正确吗?8. 有三个完全一样的球A 、B 、C ,A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电,将A 、B 两球固定,然后让C 球先跟A 球接触,再跟B 球接触,最后移去C 球,则A 、B 球间的作用力变为原来的多少?10. 如图所示,真空中有两个点电荷A 、B ,它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点,它们的电荷量分别为Q A =16×10-12C ,Q B =4.0×10-12C ,现引入第三个同种点电荷C ,(1)若要使C 处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置?(2)若点电荷A 、B 不固定,而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置?向.如图所示,真空中有三个同种点电荷Q 1、Q 2和Q 3,它们固定在一条直线上,电荷量均为Q =4.0×10-12C ,求Q 2所受的静电力的大小和方9.。
第二节库仑定律
课前篇(学会自主学习——不看不清)
【学习目标】
1.知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法.
2.掌握库仑定律的内容及公式,会用库仑定律求解有关问题.
3.通过静电力和万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性.
【知识储备】
1.质点的概念.
2.万有引力定律的内容及适用条件.
【自主预习】
1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与有关,二是与有关.
2.当带电体之间的比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作.
3.库仑定律:真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比,跟它们的成反比,作用力的方向在上.公式:F= ,式中k叫做.如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用,力的单位用,距离的单位用,则由实验得出k=9×109.使用上述公式时,电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算.如果其它条件不变,让两点电荷在介质中,其作用力将比它们在真空中的作用力小.
4.库仑的实验中用了怎样的物理方法去研究“A和C之问的作用力Array与它们距离r的关系”?
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?
5.库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式,但是任一带电
体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的.只要知道了带电体上
的电荷分布情况,根据库仑定律和力的合成法则,就可以求出任意
带电体之间的静电力.
【我的困惑】
课上篇(学会合作交流——不议不明)
【要点突破】
1.点电荷
2.库仑定律
3.库仑的实验
【典例剖析】
【例1】教材P7
【例2】教材P8
【达标检测】
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2
21r Q Q k F ,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 →0
B .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2、
3.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F ,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于( )
A .F
B .3F
C .F /3
D .F /9
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
5. 真空中两个相同的金属小球A 和B ,带电荷量分别为Q A =2×10-8C 和Q B =4×10-8C ,相互作用力为F .若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( )
A .F 89
B .F
C .F 89
D .F 3
2 6.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2
1 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
21 7.两个完全相同的金属小球A 、B ,A 球带电量为+5.0×10-9C ,B 球带电量为-7.0×10
-9C ,两球相距1m.问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接触后放回原处,它们之间的相互作用力为多大?
8.相距L 的固定点电荷A 、B 的带电量分别为+4Q 和-Q ,要引入第三个点电荷C ,使点电荷C 处于平衡状态,求电荷C 的电量和放置的位置.
拓展:若A 、B 为同号点电荷,引入第三个电荷C ,使三个点电荷均平衡,则C 应放在何处?C 的电性和电量如何?
9.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?
课后篇(学会应用与拓展——不练不通)
q 21.如图所示,质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和
的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么( )
A .两球一定带异种电荷
B .q 1一定大于q 2
C .m 1一定小于m 2
D .m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力
2.两点电荷A 、B 带电量q A >q B ,在真空中相距为L 0,现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A 、B 为:
A .同种电荷时,在A 、
B 连线上靠近B 一侧
B .同种电荷时,在A 、B 连线上靠近A 一侧
C .异种电荷时,在BA 连线的延长线上靠近A 一侧
D .异种电荷时,在AB 连线的延长线上靠近B 一侧
3.如图图所示,有大小相同的A 、B 、C 三个金属球,A 、B 带
等量异种电荷,中间连接一个轻质绝缘的弹簧,放在光滑的绝
缘水平面上,平衡时弹簧压缩量为X 0,现将不带电的C 球和A 球接触一下,然后拿走,则产生新平衡时弹簧的压缩量X 为( )
A .X=21X 0
B .X >21X 0
C .X <2
1X 0 D .X=X 0 4.真空中有甲、乙两个点电荷相距为r ,它们间的静电引力为F .若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的1/3,它们间的距离变为2r ,则它们之间的静电引力将变为
( )
A . F 83
B . F 61
C . F 38
D . F 3
2 5.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,两棒与水平面间均成45°角,
棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球,如图所示.现
让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多大时,小球
的速度达到最大值?
6.两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a 和b ,分别带有等量异种电荷,被固定在绝缘水平面上,这时两球间静电引力的大小为F .现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C 先与a 球接触,再与b 球接触后移去,则a 、b 两球间静电力大小变为( )
A .
F 21 B .F 83 C .F 41 D .F 81。