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2012年广东教育版高中物理课件 选修1-1第一章 第二节 点电荷间的相互作用

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2.点电荷之间的相互作用-教科版选修1-1教案

2.点电荷之间的相互作用-教科版选修1-1教案

2. 点电荷之间的相互作用-教科版选修1-1教案一、教学目标1.了解点电荷之间的Coulomb力，能正确计算出系统中各个电荷之间的相互作用力；2.掌握电场概念，能够计算电场强度与电势差；3.能够判断电荷的正负性并应用基本电荷量进行实际计算。

二、教学内容与方法1. 教学内容1.点电荷之间的Coulomb力2.电场、电场强度、电势差2. 教学方法理论课教学内容：1.讲解点电荷之间的Coulomb力；2.讲解电场、电场强度、电势差的概念及计算方法；3.利用多种教学手段（如PPT、小视频等）进行理论讲解。

实验课教学内容：1.制作点电荷；2.通过实验模拟点电荷之间的Coulomb力；3.通过实验探究电场、电场强度、电势差的概念。

三、教学重点与难点1. 教学重点1.掌握点电荷之间的Coulomb力的计算方法；2.掌握电场、电场强度、电势差的计算方法。

2. 教学难点1.点电荷之间的Coulomb力的概念理解；2.电场强度的计算方法。

四、教学时间安排•理论课：4课时•实验课：3课时五、教学评估1. 教学评估内容1.知识点的掌握情况；2.实验操作能力；3.实验报告书写能力。

2. 教学评估方法1.课堂讨论；2.实验观察；3.实验报告。

六、教学资源1.数字化资源：PPT、小视频、在线作业；2.实验用具：点电荷实验装置。

七、教学后记本次教学我认为，通过理论结合实验的方式，可以让学生更加深入地理解电荷之间的相互作用，掌握计算方法，提高实验操作能力，并在实验报告中进行思路清晰的表达和总结。

我们需要在教学中注意加强学生的思辨能力和分析能力，让学生更加主动地去探究科学规律，提高学习效果，提高教学质量和效益。

高中物理 第一章 第二节 点电荷间的相互作用课件 粤教选修1-1

高中物理 第一章 第二节 点电荷间的相互作用课件 粤教选修1-1

链 接
似成立)．②点电荷，即带电体的形态和大小对相互作用力
的影响可以忽略不计．(这一点与万有引力很相似，但又有
不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于
球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分
布，不能用球心距代替)
变式 练习
1．1．真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若两 点电荷的电荷量都变为原来的两倍，两点电荷间的距离 减小到原来的一半，则两点电荷间的静电力大小为
目 链
解答：此问题要明确点电荷间的作用力然后由受力平衡得解．接
粉尘受到万有引力和电场力两个力的作用，有：
k
Qq R＋h
2＝G
Mm R＋h
2
即此两力平衡与h无关，故粉尘在任何高度都处于悬浮状态．
重点 难点
(1)库仑定律的理解 (2)点电荷的概念
栏 目 链 接
栏 目 链 接
一、基本概念
1．点电荷：电荷自身的大小比电荷间的距离____小__得多的 电荷．它是一个__理__想__化__模型．
2．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互___排__斥_，异种电 栏
荷相互__吸__引____．
目 链
接
二、基本规律
1．内容：___真__空___中两个点电荷之间的相互作用力，跟它
们 的 电 荷 量 的 乘 积 成 __正__比__ ， 跟 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．
答案：D
变式 练习
2．(多选)关于库仑定律的公式F＝k，下列说法中正确
的是( )
A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间
的静电力F→0

高中物理 第一章 电与磁 第2节 点电荷间的相互作用教案 粤教版选修1-1

高中物理 第一章 电与磁 第2节 点电荷间的相互作用教案 粤教版选修1-1

点电荷间的相互作用教学目标：1.知道点电荷的概念2.知道点电荷间存在相互作用力，知道点电荷间相互的规律3.知道库仑定律的文字表述重难点：重点：能够正确判别点电荷，以及利用库仑定律计算真空中两点电荷的相互作用力难点:点电荷与带电体的区别，库仑定律应用的条件教学过程：（一）复习上课时相关知识问：什么是元电荷？答：电子所带的电荷量，用e表示。

e=1.60×10－19C。

强调是一个电荷量，不是一个电荷。

问：上一节学过起电的方式有哪些？答：摩擦起电、感应起电和接触起电。

问：摩擦起电、感应起电和接触起电有没有违背电荷守恒定律？答：没有。

问：通过初中的学习，我们知道：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

这说明电荷之间存在作用力，那么电荷之间的作用力大小与什么因素有关，有什么样的规律？生：……师：我们这节课就来研究这个问题。

（二）新课教学第2节、库仑定律提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。

观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。

提问四：电荷间作用力大小跟什么有关？答：与电荷间距离及电量多少有关，电荷的作用力随着距离的增大而减小，随着电量的增大而增大。

带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．师：电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。

这隐约使我们猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比？事实上，电荷间的作用力与引力的相似性早已此起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。

物理粤教版选修1-1第1、2、3节导学案

物理粤教版选修1-1第1、2、3节导学案

第一节有趣的静电现象
【知识点摘要】
1. 自然界有两种电荷：玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒带；橡胶棒跟毛皮摩擦，毛皮带。

同种电荷相互，异种电荷相互。

物体带电后，能
物体是否带电可以用来检验。

2. 物体带电的方法有三种：分别是、、。

无论是那种方法，都是电荷在物体之间的转移或，电荷的总量。

3. 电荷守恒定律：电荷既不能被也不能被，他们只能从一个物体转移到，或从物体的一部分转移到，在转移过程中，电荷的总量。

4. 一个物体失去电子，物体中得正电荷（多于、少于、等于）负电荷，整个
物体就带；反之，若一个物体得到电子，物体中得负电荷
（多于、少于、等于）正电荷，整个物体带。

5. 摩擦起电可以说成是摩擦生电，对吗？。

6. 在“静电喷涂”（课本P4资料活页）中，被喷涂的工件带（正电、负电），涂料微粒带（正电、负电）。

【练习】
1. 关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是（）
A．这是起电的三种不同方式
B．这三种方式都产生了电荷
C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
D．这三种方式都符合电荷守恒定律
2.下列哪个现象不是静电现象（）
A.秋高气爽的天气里，衣服有时会贴在人的身上
B.干燥天气时，脱腈纶衣服时会听到“嚓嚓嚓”的响声
C.带电金属球靠近验电器时，验电器力的金属片会张开一定角度
D.发电机发电
3.验电器已带正电，将另一带正电的导体球移近验电器上得金属球，但不接触，在移近过程。

高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用课件粤教版选修1-1

高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用课件粤教版选修1-1

对“点电荷”的理解
【问题导思】 1．“点电荷”是实际存在的吗？ 2．把带电体看成“点电荷”的条件是什么？
库仑定律的理解与应用
【问题导思】 1.库仑定律的适用条件是什么？ 2.应用库仑定律解决问题时应注意什么问题？
此类题利用库仑定律求解时，要注意如果 q1 和 q2 的符号相反，它们之间的 相互作用力是吸引力，如果 q1 和 q2 的符号相同，它们之间的相互作用力是排斥 力，故两个带电体之间的作用力可能存在着两种不同的可能性.同时，若两相同 带电体的电性相同，在相互接触时，直接平均分配；若两带电体的电性不相同， 在相互接触时，要先中和后平均分配.
1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 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相互作用力的影响可忽略时，两 个带电体可看成点电荷 D．一切带电体都可以看成点电荷
点电荷间相互作用的规律
1.基本知识 (1)库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带 电荷量的乘积 成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们 的连线上．这种电荷间的相互作用力称为静电力． (2)适用条件：库仑定律适用于 真空中的两静止点电荷．对可以视为点电荷 的两个带电体间也可用库仑定律．
课当前堂自双主基
导
达
学
标
第二节 点电荷间的相互作用
课
课
堂
后
互
知
动
能
探
检
究
测
点电荷
1.基本知识 当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离 小得多时，带电体的形状 和电荷的分布都无关紧要了，这时，带电体可以被看做一个 带电荷的点 ，叫做 点电荷．与力学中把物体看成质点的情况相似，点电荷也是一种理想化的物理 模型．

粤教版高中物理选修1-1课件第一章第二节点电荷间的相互作用

粤教版高中物理选修1-1课件第一章第二节点电荷间的相互作用
高中物理课件
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第二节点时，该带电体可 以看做点__电__荷____，类似于力学中的质点．
2．真空中两个点电荷之间的相互作用力，与它们之 间所带电荷量的乘积成__正__比____，与它们之间的距离的二 次方成_反__比_____，作用力的方向在它们的连线上．
解析：点电荷是一个理想模型，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以忽略，这两个带电体可 看成点电荷，所以C正确，但不能根据物体的大小或形状来判 断，所以A、B、D错误．
答案：C
(2)不同点． ①描述了两种作用，一种是由于物体带电引起的作用，另 一种是由于物体具有质量引起的作用． ②与力的大小相关的物理量不全相同：一是电荷量，另一 是质量． ③静电力可以是引力，也可以是斥力，而万有引力只能是 引力． ④常量不相同： k＝9.0×109N·m2/C2； G＝6.67×10－11N·m2/kg2.
B．2d
C．d2
D．d4
知识点1 点电荷
1．点电荷：在研究问题时，有时可以忽略带电体的__形__状__ 和_大__小_____．
2．一个带电体能否被看做点电荷，是相对于具体问题而言 的，不能单凭其___大__小___和__形__状____．
【例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成点电荷 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 的影响可以忽略，这两个带电体可看成点电荷 D．一切带电体都可以看成点电荷
3．库仑定律的表达式为F＝__k_qr_21_q_2__. 4．静电力常量k＝__9_.0_×__1_0_9_N_·_m__2/_C_2_.
5．两个点电荷相距为 d，相互作用力大小为 F，保持两点

高中物理 第1章 第2节点电荷间的相互作用课件 粤教版选修11

第八页，共19页。
2．根据公式 F＝kqr1q2 2，当 r 趋向于 0 时，则库仑力 F 趋 向于无穷大，这种认识对吗？为什么？
这种认识是错误的．因为当 r 趋向于 0 时，两电荷已失去 了点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会 出现 r＝0 的情况，也就是说当 r 趋向于 0 时，电荷已不能再看 成是点电荷，所以违背了库仑定律的适用条件．
(3) 两 种 力 的 方 向 都 在 二 物 体 的 连 线 上 ， 即 所 谓 “ 中 心 力”．力的方向可以与物体运动的方向相一致，故是能够做功 的力，又称为纵向力；
第十页，共19页。
(4)库仑力和万有引力只存在于同性质的二体之间，同时满 足牛顿第三定律和力的合成法则．
但是，库仑力与万有引力又具有不同的特点(tèdiǎn)：电荷 有正负两种，故库仑力有吸引力和排斥力，而万有引力则只有 吸引力；在作用强度上，库仑力比万有引力大得多；另外，只 要有物体存在，就有万有引力，但库仑力只在电荷出现时才会 存在．
Q2 k9r2
D．等于
Q2 k r2
图1－2－1
第十四页，共19页。
解析 两球间的距离和球本身的大小差不多，不符合简化
点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷，所
以不能用公式去计算．我们可以根据电荷间的相互作用的规律
来做一个定性分析，由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相
互吸引，因此电荷在异体球上的分布不均匀，会向正对的一面
QQ
Q4 .所以此时
A、B
两球之间的相互作用力的大小为
k F′＝
2 ·4 r2
＝k8Qr22＝F8，故 A 正确．
第十八页，共19页。
答案(dáàn) A
解答本题的关键是挖掘出题中的隐含条件，即A、B带等 量异种电荷，再根据相同金属球若带同种电荷，接触(jiēchù)后 再分开，每个球平分总电荷量；若带异种电荷，接触(jiēchù)后 再分开，每个球的电荷量应是先中和后平分．根据上述电荷量 分配原则，找准每个带电球变化前后所带的电荷量，然后利用 库仑定律进行求解即可.

教科版物理选修1-1全册精品课件第一章1

正 电荷和_____ 负 电荷．用毛皮摩擦过 分别为____ 负 电荷；用丝绸摩 的橡胶棒上带的电荷叫_____ 正 电荷． 擦过的玻璃棒上带的电荷叫______ 排斥 2.带电体能吸引轻小物体；同种电荷相______, 吸引 ． 异种电荷相_________
二、摩擦起电现象的解释 1. 摩擦起电的原因：不同物质组成的物体，
易吸附灰尘
解析：选C.根据摩擦起电后物体带静电，能吸
引轻小物体，也能产生火花放电，可以判断
只有选项C所述现象不属于摩擦起电．
接触带电中电荷量分配 问题
让两个完全相同带电的绝缘金属球相互接触, 接触后两绝缘金属球所带电荷量相等：若两 绝缘金属球所带电荷的电性相同，则接触后 每个绝缘金属球所带电荷量为接触前两绝缘
A．乙物体也带了1.6×10－15 C的正电荷
B．甲物体失去了104个电子
C．乙物体失去了104个电子 D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子
【精讲精析】
甲、乙两个物体相互摩擦，
甲带 1.6×10 － 15 C 的正电，那么由电荷守恒 可知，乙应带1.6×10－15C的负电，即甲失去 了 104 个电子，乙得到了 104 个电子，所以正 确的选项是B. 【答案】 B
消灭 ，只能从一个物体_______ 转移 到另一个 能_______
转移 到另一部 物体，或者从物体的一部分 _______ 分．因此，在任何的物质运动变化过程中， 保持不变 ． 电荷的总量___________ 多少 称为电荷 3.电荷量：物体所带电荷的_______ 量，简称电量．在国际单位制中，电荷量的 C 表示． 库仑 ，简称库，用符号_____ 单位是______
变式训练
2.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中

粤教版高中物理选修1-1课件第1章第2节


配粤教版 物理 选修1-1
二、实验探究库仑定律 1．实验表明，电荷之间的作用力随电荷量的___________ 而
________ ，随距离的________ 而________ ．
2．真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的 成正比，跟它们间________ ________ 的二次方成反比，作用 力的方向在它们的________ 上． 3．电荷之间的相互作用力称为静电力或____________ ．
配粤教版 物理 选修1-1
典例剖析
关于点电荷的理解
【例1】关于点电荷的说法，正确的是(
B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电荷量很小的带电体
)
A．只有体积很小的带电体，才能看作点电荷
D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球
心的点电荷处理
配粤教版 物理 选修1-1
三、元电荷 1．电荷的多少叫________ ．在国际单位制中，它的单位是 ，符号为______ ________ C ． 2．科学家发现最小的电荷量就是__________ 所带的电荷量 ．质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反，人们把 e 这个最小的电荷量叫做__________ ，用__________ 表示．
配粤教版 物理 选修1-1
3．元电荷的值最早由美国物理学家密立根测得，元电荷的值 是e＝____________C. 1.60×10－19
4．电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的
__________ ． 【联系拓展】 元电荷是自然界中最小的带电荷量，是电量的一个数值，不是 指具体的带电体．电子、质子、正电子等是微观带电体．
答案
A

教科版物理选修1-1全册精品课件第一章2


新知初探·自主学习
一、探究影响电荷间作用力大小的因素
课本P6～7的实验说明了决定电荷间相互作用的 因素有 1.两电荷间的距离：电荷间相互作用力随电荷 减小 ． 间距离的增大而_______
2.电荷量：电荷间相互作用力随电荷量的增大
增大 ． 而________
二、库仑定律 1.点电荷 大小 ， 当带电体间的距离远大于它们的________ 以至带电体的形状、大小可以忽略不计时， 可以认为带电体所带的电荷量集中在一个 “点”上，这样的带电体称为点电荷．
【答案】
B 库仑定律只适用于点电荷．
【方法总结】
对于不能当做点电荷来处理的带电体，靠近 其它带电体时会引起自身电荷分布的变化， 只能根据相互作用特点定性讨论.
变式训练
(1) 保持两个点电荷的距离不变，若把每个点
电荷的电荷量都增加为原来的 2倍，那么它们 之间的相互作用力变为原来的________倍； (2) 保持两个点电荷的电荷量不变，将距离增 为原来的 3倍，那么它们之间的相互作用力变 为原来的________倍；
Q1Q2 3.在使用公式 F＝k 2 时，Q1、Q2 可只代入 r 绝对值计算库仑力的大小，库仑力的方向根据 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断． Q1Q2 4.不能单纯从数学意义上理解 F＝k 2 ， 以为 r
r 趋于零时，便可得到 F 为无穷大，事实上， 当 r 趋于零时，带电体便不能看成点电荷了， 此公式也不再适用了．
两球间距和球本身大小差不
多，不符合简化成点电荷的条件，因为库仑
定律的公式计算仅适用于点电荷，所以不能
用该公式计算．我们可以根据电荷间的相互 作用规律做一个定性分析．由于两带电体带 等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷
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一种是由于物体具有质量引起的作用． ②与力的大小相关的物理量不全相同：一是电荷量，另一 是质量．
③静电力可以是引力，也可以是斥力，而万有引力只能是
引．
④常量不相同：
k＝9.0×109 N· 2/C2； m
G＝6.67×10－11 N· 2/kg2. m
【例2】真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，
1．如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于
带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形
状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，这 样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响． 2．带电体能看成点电荷的两种情况 (1)带电体自身的大小比点电荷之间的距离小得多； (2)带电体的大小对电荷间相互作用的影响可以忽略不计．
3．特殊带电体：电荷均匀分布的球体，可认为是电荷集中
在球心的点电荷．
【例 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成点电荷
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 的影响可以忽略，这两个带电体可看成点电荷 D．一切带电体都可以看成点电荷 解析：点电荷是一个理想模型，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以忽略，这两个带电体可 看成点电荷，所以 C 正确，但不能根据物体的大小或形状来判 断，所以 A、B、D 错误． 答案：C
5．两个点电荷相距为 d，相互作用力大小为 F，保持两点 电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小 为 4F，则两点电荷之间的距离应是( C ) A．4d d C．2 B．2d d D．4
知识点1
点电荷
形状 1．点电荷：在研究问题时，有时可以忽略带电体的______ 大小 和________． 2．一个带电体能否被看做点电荷，是相对于具体问题而言 大小 形状 的，不能单凭其________和________．
静电力与万有引力的比较：它们分别遵从库仑定律 F ＝
q1q2 m1m2. k—— 与万有引力定律 F＝G 2 r2 r
(1)相同点． ①两种力都是平方反比定律．
②两种力都有与作用力有关的物理量(电荷量或质量)的乘
积，且都与此乘积成正比． ③两种力的方向都在两物体的连线上．
(2)不同点．
①描述了两种作用，一种是由于物体带电引起的作用，另
【触类旁通】 1．关于点电荷的说法，下列正确的是( C ) A．体积很大的带电体不能看成点电荷 B．物体带电量很小时，可以看作点电荷 C．点电荷是理想化的物理模型 D．点电荷的带电量一定是 1.6×10－19 C
知识点2
库仑定律
1．真空中的两个点电荷之间的相互作用力，与它们所带电 二次方 乘积 量的_______成正比，与它们之间的距离的_________成反比， 作用力的方向在它们的连线上． 真空中 点电荷 2．库仑定律的适用范围：(1)________；(2)_________．
F D. 2
第二节
点电荷间的相互作用
1．当带电体的大小和形状可以忽略时，该带电体可 以看做________，类似于力学中的质点． 点电荷 2．真空中两个点电荷之间的相互作用力，与它们之 正比 间所带电荷量的乘积成________，与它们之间的距离的二
反比 次方成________，作用力的方向在它们的连线上．
q1q2 k r2 3．库仑定律的表达式为F＝________. 9.0×109 N· 2/C2 m 4．静电力常量k＝________________.
若甲的带电量变为原来的 2 倍，乙的带电量变为原来的 4 倍， 它们之间的距离不变，则甲、乙之间静电力变为原来( A.2 倍 B.4 倍 C.8 倍 D.16 倍 )
解析：根据库仑定律可以知道，电荷间的静电力与二者的 电荷量的乘积成正比，代入数据后得出静电力的大小为原来的 8 倍． 答案：C
【触类旁通】 2．真空中有两个静止的点电荷，它们之间相互作用的静电 力为 F.若它们的带电量都增大为原来的 2 倍，而距离减少为原 1 来的— ，它们之间相互作用的静电力变为( A ) 2 A.16F B.4F C.F