2021人教版选修《电荷库仑定律》word学案
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物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修31)二、库仑定律[要点导学]1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与二是与有关。
2.当带电体之间的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:真空中两个比,跟它们的F= ,式中k叫做位,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__215;109。
4.应用库仑定律时应注意的问题首先应注意库仑定律的适用条件。
公式F=kQ1Q2/r2仅适用于中(空气中近似成立)的两个间的相互作用。
其次,应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行,即应用公式计算库仑力的大小时,不必将表示电荷Q1、Q2带电性质的、号代入公式中,只将其电量的绝对值代入,先计算出力的大小,再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向,这样可以避免将表示带电性质的符号代入公式中一起运算,根据运算结果是正或负号来判定方向而带来的麻烦和可能出现的错误。
再次,应注意统一单位,因为静电力常量k=9__215;109N__183;m2/c2是国际单位制中的单位。
5.静电力也是一种“性质力”,同样具有力的共性。
不能认为两个电量不同的点电荷相互作用时,一定是电量大的受静电力大(或小)。
实际上,两个点电荷之间的相互作用力遵守牛顿定律——大小相等、方向相反,并且一条直线上;如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力,这两个力遵循力的合成法则,根据定则,可求出这个点电荷受到的合力。
[范例精析]例1 两个完全相同的金属小球A、B,A球带电量为+5.0__215;10-9C,B球带电量为-7.0__215;10-9C,两球相距1m。
问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接。
电荷库仑定律课题设计(南昌一中余龙老师参加全国物理青年教学大赛获一等奖课题设计)一、知识与技能目标1、知道三种起电方式及本质,学会使物体带电。
2、知道电荷守恒定律。
3、知道什么是元电荷。
4、掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式,知道静电力常量。
5、会用库仑定律的公式进行有关的计算二、过程与方法目标。
1、通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的实验和模型的研究方法。
2、学生进行分组实验,经历探究物理规律的过程,了解库仑等科学家得出物理规律的过程,逐步提高分析解决问题以及交流、合作的能力。
三、情感目标与价值目标。
1、渗透突出主要因素,忽略次要因素的辩证唯物主义思想。
2、从学生生活中常见的物理现象培养学生极大学习兴趣,培养学生敢于提问,勇于探究的精神。
四、教学重点和难点。
1、学会使物体起电的方式。
2、库仑定律探究及定律。
五、实验用具有机玻璃棒、丝绸、毛皮、橡胶棒、铝箔球、球形绝缘导体、绝缘的丝线、绝缘的支架、铁架台,泡沫塑料,验电器,验电羽,枕形导体,库仑定律定量装置,静电铃装置。
六、教学方法演示实验、分组探究实验、老师和学生共同探究实验、讨论、多媒体辅助。
第一部分:引入新课:利用一段录像:自然界的电现象——播放一段闪电视频、美丽的灯光夜景——大连几处著名的建筑物夜景、高科技——神州六号、三峡大坝;(从情感价值上激发学生的学习热情和探究欲望)第二部分:研究三种起电方式1、实验:枕形导体带电实验。
介绍:我用装椰奶的罐子和一个验电器改装的仪器,如果它带电,验电器的金属铂片就会张开,我做了两个,一个A一个B。
引言:把两个绝缘的导体紧密接触,使之成为一个整体,我用毛皮摩擦泡沫使泡沫带电,看!移近导体,看!金属铂片张开了一个角度,我再把泡沫移开,看!金属铂片怎样?(闭合),再做一遍,注意实验步骤,第一步,毛皮摩擦泡沫;第二步,移近导体AB;第三步,先把AB导体分开;第四步,注意看!拿走泡沫。
《库仑定律》学案《库仑定律》学案【题】人教版《普通高中程标准实验教科书物理(选修3-1)》第一第二节《库仑定律》【时】1学时【三维目标】知识与技能:1知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;2会用库仑定律进行有关的计算;3知道库仑扭称的原理。
过程与方法:1通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;2通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:1通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;2通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】1建立库仑定律的过程;2库仑定律的应用。
【教学难点】库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】<引入新>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。
我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>活动一:思考与猜想同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用表现的,因此,我们应该研究带电体间的相互作用。
可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
电荷库仑定律【学习目标】1.掌握电荷的分类与性质2.了解库仑定律的内容及其运用【学习重难点】1.两种电荷及使物体带电的方法2.电荷守恒定律3.库仑定律【学习过程】一、带电体的电荷分布与什么有关处于静电平衡状态的带电导体电荷只能分布在外表面上,而导体外表面上的电荷分布又与表面的形状有关,因此两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷。
二、应用库仑定律解题时应注意的几点1.适用条件:真空、点电荷;两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间。
2.真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力,满足牛顿第三定律。
3.对于两个带电导体间库仑力大小的比较,要考虑带电体上电荷的重新分布。
4.库仑力是长程力,当r→0时,带电体不能看成点电荷,故不能得出F→∞的结论。
5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力,研究微观带电粒子之间的相互作用力时,可忽略万有引力。
6.应用库仑定律进行计算时,先将电荷量的绝对值代入计算,然后根据电性来判断方向。
三、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题库仑力可以和其他力平衡,也可以和其他力一起使带电体产生加速度。
因此这类问题的实质仍是力学问题,要按照处理力学问题的基本思路来解题,只不过我们多了一种新的性质的力而已。
由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力,满足牛顿第三定律,因此对于孤立的带电系统在内部各带电体相互作用的过程中,一般可考虑用动量守恒或动能与电势能之和守恒来处理。
【典例剖析】1.理解:电荷的代数和的含义【例1】真空中两个静止的点电荷相距10 cm,它们之间的相互作用力大小为9×10-4 N,当它们结合在一起时,形成一个带电荷量为3×10-8 C 的点电荷,原来两个点电荷所带电荷量各为多少?某同学求解如下:根据电荷守恒定律:q 1+q 2=3×10-8 C =a ①根据库仑定律:q 1q 2=F ·r 2/k =9×10-4×(10×10-2)2/(9×109) C 2=1×10-15 C 2=b 以q 2=b/q 1代入①式得q21-aq 1+b =0,解得q 1=12(a ±b a 42-)=12(3×10-8±9×10-16-4×10-15) C根号中的数值小于0,经检查,运算无误。
高中物理 1.1《电荷库仑定律》学案新人教版选修1、电荷库仑定律学习目标1、认识电荷,了解点电荷、元电荷、感应起电。
2、知道电荷守恒定律。
3、探究点电荷的相互作用规律,知道库仑定律。
自主学习【问题1】自然界存在几种电荷,它们之间的相互作用如何?【问题2】摩擦可以产生静电,你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗?说说它们分别带的是正电还是负电?【问题3】电荷的多少叫做电荷量,用表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是,简称,用符号表示。
元电荷e=【问题4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验,不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!电荷哪里去了呢?消失了?你能帮他们解释一下原因吗?【问题5】想一想,在什么情况下带电体可以看成点电荷呢?【问题6】如图1、1-1,长为L的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A 和B(可看作点电荷),A球带电量为+Q,B球带电量为-Q。
试画出B球受到的库仑力示意图。
并求该力的大小。
图1、1-1合作探究【问题1】①请你自制一个简易验电器。
器材准备:一小段金属丝,两条长约2cm、宽约4mm的金属箔,一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。
②摩擦过的物体一定会带电吗?摩擦身边的物体,并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。
【问题2】①如图所示,两个互相接触的导体A和B不带电,图1、1-2C A B+现将带正电的导体C靠近A端放置,三者均有绝缘支架。
请判断A、B带电情况如何?若先将A、B分开再移走C,则A ,B ;若先将C移走再把A、B分开,则A ,B 。
②讨论交流:接触起电、摩擦起电、感应起电的实质是什么?总的电荷量满足什么样的规律?③电荷守恒定律的内容?【问题3】点电荷之间的相互作用力与哪些因素有关?(控制变量)① 相互作用力F与两点电荷间的距离r②相互作用力F与两点电荷的电量Q1、Q2③演示实验【问题4】认识库仑定律(类比万有引力定律)①内容:②库仑力(静电力)的大小和方向③条件:④静电力常量k=【问题5】真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F。
去细备课题第一节电荷库仑定律课时课时教学目标知识目标:1知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.2 •知道电荷守恒定律.3.知道什么是元电荷.4.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.5.会用库仑定律进行有关的计算.能力目标:1.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.2 .渗透控制度量的科学研究方法德育目标:通过元电荷的教学,渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点.学生预习1、什么叫静感应?使物体带电的方式有哪些?2、哪些现象可以说明电荷守恒定律?3、带电体所带电荷量有什么特点?元电荷的数值等于多少?4、电荷之间的相互作用力遵循什么规律?5、什么叫点电荷?带电体在什么情况下要以看作点电荷?6、应用库仑定律计算时主要就注意什么?7、这什么说在研究微观带电粒子的相互作用时,经常可以忽略万有引力?学生预习疑难占八、、1、关于起电的三种方式及实质分别是什么?2、应用库仑定律时应注意哪些问题?课时教学重难占八、、教学重点:库仑定律和库仑力的教学.教学难点:关于库仑定律的教学教学方法:实验归纳法、讲授(一)新课引入:人类从很早就认识了磁现象和电现象,例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。
在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载,但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的,到十九世纪才建立了完整的电磁理论。
工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。
在当前出现的新技术中,起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算产生的感应电荷中和,箔片先闭合,金属球A上电荷转移到验电器B上金属箔片又张开。
②•把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电,这种现象叫做静电感应,禾U用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
③.感应起电的实质:电子的转移。
5、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,这个结论叫电荷守恒定律,是物理学中重要的基本定律之一。
新课标人教版31选修三《库仑定律》WORD教案5姓名班级学号【学习目标】1.通过演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系2.明确点电荷是个理想模型,明白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3.明白库仑定律的文字表述及其公式表达。
通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性4.了解库仑扭秤实验库仑定律①.内容:②.电荷间相互作用力叫做或。
③.公式:静电力常量:k=④.方向:在它们的连线上,同性相斥,异性相吸。
⑤.适用条件⑴⑵a.点电荷:当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小专门多....时,(以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的阻碍能够忽略不计时),带电体可视为点电荷。
b.点电荷是一个理想化的模型......,实际生活中并不存在。
例1.下列说法中正确的是()A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的B.点电荷确实是体积和带电量都专门小的带电体C.依照F=κQ1Q2/r2可知,当r→0时,F→∞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阻碍是否能够忽略不计例2.两个完全相同的平均带电小球,分别带电量q1=2C正电荷,q2=4C负电荷,在真空中相距为r且静止,相互作用的静电力为F。
(1)今将q1、q2、r都加倍,相互作用力如何变?(2)只改变q1电性,相互作用力如何变?(3)只将r 增大4倍,相互作用力如何变?(4)将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力如何变?(5)接上题,为使接触后,静电力大小不变应如何放置两球?例3、两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带1.5×10-5 C的正电时,相互作用力为F1,当它们分别带+1.5×10-5C和-1.5×10-5C的电量时,相互作用力为F2 , 则()A.F1 = F2 B.F1<F2 C.F1> F2 D.无法判定例4.真空中有两个相同的带电金属小球A和B,相距为r,带电量分别为q和2q,它们之间相互作用的引力大小为F.有一个不带电的金属球C,大小跟A、B相同,当C跟A、B 小球各接触一次后拿开,再将A、B间距离变为2r,那么A、B间的作用力的大小可为()A.3F/64 B.0 C.3F/82 D.3F/16例5. 如图所示,把质量为2g的带负电小球A用绝缘细线悬起,若将带电量为Q=4.0×10-6C 的带点小球B靠近A,当两个带点小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45度角,问,(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球带电量是多少?B A例6 A、B两个点电荷,相距为0.4m,A带有Q的正电荷,B带有9Q的负电荷,A和B 是自由的,现引入第三个点电荷C,恰好使系统处于平稳状态,问:C应带什么性质的电?应放于何处?所带电量为多少?第二节库仑定律(补学案)姓名班级学号1.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积专门小的带电体才能看作点电荷B.体积专门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阻碍可忽略时,这两个带电体可看作点电荷D.一切带电体都能够看成是点电荷2.两个相同的金属小球(可看作点电荷),带电量之比为1:7,在真空中相距为r,两者相互接触后再放回原先的位置上,则它们间的库仑力可能是原先的()①4/7 ②3/7 ③9/7 ④16/7A.①②B.②③C.③④D.①④3.如图所示,两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,A处电荷带正电Q1,B处电荷带负电Q2,且Q2 = 4Q1,另取一个能够自由移动的点电荷Q3放在AB直线上,欲使整个系统处于平稳状态,则()。
学案》【教学目标】(一)知识与技能1、理解点电荷的含义。
2、掌握库仑定律的内容及公式并说明库仑定律描述的客观规律和适用条件。
(二)过程与方法1、运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题。
2、对比静电力和万有引力,体会自然规律的多样性和统一性。
(三)情感态度与价值观培养与他人交流合作的能力,体会科学研究中俄理想模型的方法,提高理论与实践相结合的意识。
一、演示实验用验电器演示验证摩擦起电和接触起电。
思考:1、摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电方式的微观机理是否相同?起电实质是什么?2、这是一个包有铝箔的不带电的小球,现在把它悬挂起来。
当我们用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球时,请大家猜想会发生什么现象?3、电荷间的相互作用力跟什么因素有关呢?4、当橡胶棒逐渐接近小球时大家看到了什么现象?说明了什么问题?为什么说小球偏过去了就能说明电荷间的作用力变了呢?二、库仑定律1、研究问题的方法:阅读课本P118《实验》,阅读材料中(扭秤)实验。
2、库仑定律:3、公式: F = kQQ/r 2体会定律条件:电荷量:计算时取绝对值,+、-用来判断方向相互性:作用力和反作用力适用性:真空中、点电荷、静止电荷间、静止和运动电荷间1. 静电力:两个带电体之间的作用力通常叫做静电力或库仑力(遵守牛顿第三定律)2. 体会什么是点电荷?引入原因:把复杂的问题进行简化,但仍具有足够的准确性理想化处理的优点:忽略次要因素,简化思考过程实际操作:大距离,均匀带电体3•静电力恒量k = 9X 109牛•米2/库2思考:库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律,人们至今还不能说明这两个定律为什么如此相似。
它们有没有内在的联系,会不会是某一种力的不同的表现形式呢?物理学家还在致力于这方面的研究。
例:课本 P119 例,比较电子质子间的静电力和万有引力问】这个巨大的数值说明什么?《预习案》目标预览】本节的重点是库仑定律及其公式的理解和应用,难点是灵活运用库仑定律解决问题,学习本节时一定要认真参与“探究影响电荷间相互作用力的因素”的实验,运用对比、联想的方法,对比万有引力定律和库伦定律,以达到理解和灵活运用库仑定律的目的。
2021人教版高中物理选修《库仑定律》word 学案课前预习学案一预习目标明白库仑定律的内容及其表达式二预习内容【问题1】库仑定律的内容是什么?【问题2】库仑定律的表达式是什么?库伦是通过什么的到此表达式的?【问题3】如图1.1-1,长为L 的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A 和B (可看作点电荷),A 球带电量为+Q ,B 球带电量为-Q 。
试画出B 球受到的库仑力示意图。
并求该力的大小。
三提出疑问课内探究学案一学习目标1明白得库仑定律的含义和表达式,明白静电常量。
2了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题。
3渗透理想化思想,培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。
二学习过程【问题1】点电荷之间的相互作用力与哪些因素有关?(操纵变量)① 相互作用力F 与两点电荷间的距离r②相互作用力F 与两点电荷的电量Q 1、Q 2③演示实验【问题2】认识库仑定律(类比万有引力定律)①内容:②库仑力(静电力)的大小和方向③条件:图1.1-1④静电力常量k=⑤应用:讲解例题1 例题 2四当堂检测1真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F。
若它们的带电量都增加为原先的2倍,它们之间的相互作用力变为()A.F/4 B.F/2 C.2F D.4F2 A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B邻近时,A、B之间的库仑力将()A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定3.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,现在小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.课后练习与提高1.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为[ ]A.3000F B.1200FC.900F D.无法确定2.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平稳,则 [ ]A.q一定是正电荷B.q一定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近3.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,现在,上、下丝线受的力分别为T A、T B;假如使A带正电,。
1.1 电荷库仑定律[学习目标定位] 1.知道两种电荷及其相互作用,知道电荷量、元电荷、点电荷的概念.2.知道摩擦起电、感应起电的本质,知道电荷守恒定律.3.理解库仑定律的含义及表达式、适用条件,会用库仑定律进行简单计算.一、电荷1.自然界中有两种电荷,即正电荷和负电荷;2.电荷与电荷间有相互作用力,其规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.起电的方式(1)摩擦起电.(2)感应起电.二、电荷守恒定律1.内容:电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变.2.元电荷:所有带电物体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.因此,电荷量e叫做元电荷.元电荷的电荷量为1.60×10-19库仑;一个电子的电荷量为-1.60×10-19库仑.三、库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.数学表达式:F=k Q1Q2r2,式中k叫静电力常量,其数值为k=9.0×109N·m2/C2.3.点电荷:是指没有大小的带电体,是一种理想化的物理模型,实际上并不存在.一、电荷[问题设计]1.在北方的冬天,如果天气干燥,我们会听到“噼啪”声,还会看到电火花;当我们用手去拉车门或把手时也会有触电的感觉,这种现象我们叫静电现象.阅读教材并回答静电现象是如何产生的?答案物体间摩擦时电荷发生了转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.2.阅读教材中演示实验“感应起电”,思考:如果先把C移走,再分开A、B,A、B还能分别带负、正电荷吗?为什么?答案不能.移走C后,A、B上的负、正电荷发生了中和,对外不再显示电性.[要点提炼]1.电荷的种类自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷.2.电荷的作用带电体能吸引轻小物体;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.摩擦起电:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.4.感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象,叫做感应起电.在这个过程中,导体中的电子从导体的一部分转移到另一部分.导体上靠近电荷的一端的电性与电荷的电性相反,远离电荷的一端的电性与电荷的电性相同.5.电荷量:电荷的多少叫做电荷量,符号:Q或q,单位:库仑,单位的符号:C.二、电荷守恒定律[问题设计]我们要使一个导体带电,可以采取哪些方式?它们带电的方式有哪些相同之处?答案带电方式:摩擦起电、感应起电和接触带电.它们都是电荷在导体间或导体内部发生了转移.[要点提炼]1.三种起电过程都没有创造电荷,也没有消灭电荷.本质都是电子发生了转移,也就是物体所带电荷的重新分配,电荷总量并未发生变化.2.电荷守恒定律的理解(1)“电中性”、“中和”的本质:电中性的物体是有电荷存在的,只是代数和为零,对外不显电性;电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时,正负电荷相互抵消.(2)“总量”的含义:指电荷的代数和.3.元电荷是电荷量而不是电荷,所有带电体的电荷量或者等于元电荷,或者是元电荷的整数倍.三、库仑定律[问题设计]请同学们观察教材“研究电荷之间作用力的大小与哪些因素有关”的演示实验,分析小球挂在P1、P2、P3三个位置时丝线与竖直方向的夹角关系,由此可知两带电小球间的相互作用力与什么因素有关?答案由实验可知,两小球间的距离越小,丝线与竖直方向的夹角越大,说明两带电小球间的作用力跟小球间的距离有关.[要点提炼]1.对点电荷的理解(1)“点电荷”指的是一种没有大小的带电体.(2)看成点电荷的条件:带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体就可以看成点电荷.2.对库仑定律的理解(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.即:F=k Q1Q2 r2.(2)适用条件:①真空中;②点电荷.(3)静电力的方向:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,作用力的方向在两点电荷的连线上.(4)静电力常量k①数值:k=9.0×109 N·m2/C2.②物理意义:真空中两个相距为1 m、电荷量都为1 C的点电荷之间的相互作用力为9.0×109 N. 说明静电力具有力的共性,遵循牛顿第三定律和力的平行四边形定则.[延伸思考]根据公式F=k Q1Q2r2,当r→0时,则库仑力F→∞,这种认识对吗?为什么?(“→”表示“趋向于”,“∞”表示“无穷大”)答案这种认识是错误的.因为当r→0时,两电荷已失去了作为点电荷的前提条件,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→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.一、对“起电”方式的理解例1M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷.下列判断正确的是()A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.M在摩擦过程中创造了正电荷D.N在摩擦过程中失去电子解析物体内部既有正电荷又有负电荷,正负电荷数量相等,物体看起来不带电,故A错;M、N 摩擦时电子从M转移到N,故M带正电;在转移过程中,电荷的总量不变.正确选项为B.答案 B例2如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()图1A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等解析由于导体内有大量可以自由移动的电子,当它向带负电的球P慢慢靠近时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远离P的一端,从而带正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多,两端的电荷量相等.答案ACD二、对库仑定律的理解和应用例3对于库仑定律的理解错误的是()A.库仑定律适用于真空中的点电荷B.当半径为r的两带电小球相距为r时,可用库仑定律计算它们间的静电力C.在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们各自所受的库仑力大小一定相等解析由库仑定律可知A、C、D正确,当半径为r的两个带电小球相距为r时,不能看成点电荷,故B选项错.答案 B例4真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到2倍时,Q2减为原来的13,而距离增大到原来的3倍,电荷间的库仑力变为原来的()A.49 B.427C.827 D.227解析由库仑定律公式F=k Q1Q2r2可得:F1=kQ1Q2R2,F2=k 2Q1·13Q23R 2=2kQ1Q227R2F2 F1=2 27,D选项正确.答案 D1.(对起电方式的理解)关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是()A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D.以上说法均不正确答案 C解析摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,感应起电是导体在其他带电体的影响下,电荷从导体的一端转移到另一端,二者都是电荷的转移而不是产生了电荷.2.(对元电荷的理解)带电微粒所带的电荷量不可能是下列数值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C答案 A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍或和元电荷电荷量相等,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C,选项A中电荷量为32e,B中电荷量为-4e,C中电荷量为-10e,D中电荷量为250e.B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍,所以只有选项A是不可能的.3.(对库仑定律的理解)关于库仑定律的公式F=k Q1Q2r2,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.当真空中两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当真空中两个电荷间的距离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答案AD4.(库仑定律的应用)点电荷A、B固定在真空中,所带电荷量均为q,若此时它们之间的库仑力为F,将两点电荷所带电荷量均变为-2q,则B所受的库仑力将变成()A.2F,方向与原来相同B.4F,方向与原来相同C.大小和方向均不变 D.4F,方向与原来相反答案 B解析由库仑定律公式可得F=k q2r2,若两点电荷电荷量均变为-2q,则它们之间的库仑力大小F′=k -2q 2r2=4kq2r2=4F.库仑力的方向沿两点电荷的连线,由于两次均为同种电荷,故B受库仑力的方向仍与原来方向相同,选项B正确.。
2021人教版选修《电荷库仑定律》word学案
第一节、电荷库仑定律(一)
学习目标:
(1)明白两种自然界中的电荷有两种,了解摩擦起电和感应起电
(2)明白电荷守恒定律
(3)了解点电荷的概念,认识点电荷间的相互作用规律
(4)认识元电荷的概念
一、知识梳理
1、自然界中只存在两种电荷,即电荷和电荷。
2、用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是,橡胶棒(得到、失去)电子;用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是,玻璃棒(得到、失去)电子。
3、同种电荷互相异种电荷互相。
4、电荷的多少叫做电荷量。
在国际单位制中,电荷量的单位是_________,简称__________,用字母C表示。
5、到目前为止,科学实验发觉的最小电荷量是__________所带的电荷量。
那个最小电荷量用e表示,它的数值为1.60×10-19C。
实验指出,所有带电物体的电荷量或者等于它,或者是它的___________,因此我们把它叫做____________。
6、使物体带电的方法有哪些?_____________________________________________________
7、电荷既不能被制造也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的
一部分转移到另一部分,系统的电荷代数和不变,这确实是____________________定律。
二、例题分析
【例1】关于点电荷的说法,正确的是 ( )
A、只有体积专门小的带电体,才能作为点电荷
B、体积专门大的带电体一定不能看作点电荷
C、点电荷一定是电量专门小的电荷
D、体积专门大的带电体只要距离满足一定条件也能够看成点电荷
【例2】.关于元电荷的明白得,下列说法正确的是:( )
A.元电荷确实是电子
B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.元电荷确实是质子
D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
三、练习
1、小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发觉有一个关键数字看不清,拿来问老师,假如你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A.6.2×10-19C B.6.4×10-19C
C.6.6×10-19CD.6.8×10-19C
2、完全相同的金属球A、B,A带4C负电,B不带电,接触后分开,A带;B带。
若A带4C负电,B带6C正电,接触后分开,A带;B带。
3、A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B ,B 和C ,C 和A 间差不多上相互吸引,假如A 带正电则( )
A 、.
B 、
C 球均带负电
B 、B 球带负电,
C 球带正电
C 、B 、C 球中必有一个带负电,而另一个不带电
D 、B 、C 球都不带电
4、把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下,再分开一小段距离,发觉两球之间相互排斥,
则A 、B 两球原先的带电情形可能是:( )
A .A 和
B 原先带有等量异种电荷
B .A 和B 原先带有同种电荷
C .A 和B 原先带有异种不等量电荷
D .A 原先带电,而B 原先不带电
5、关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )
A.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,它们必定带上等量同种电荷
B .两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,它们必定带上不等量异种电荷
C .摩擦起电时,质子从一个物体转移到另一个物体
D .摩擦起电时,电子从一个物体转移到另一个物体
6、关于点电荷,下列说法中正确的是( )
A .点电荷所带电荷量一定是191.610C -⨯
B .点电荷确实是指电子、质子这些微观粒子
C .点电荷是理想化模型
D .点电荷确实是电荷量专门小的电荷
7、如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流会
偏向橡胶棒,这是由于它们之间存在( )
A.摩擦力
B .静电力
C .安培力
D .洛伦兹力
第一节、电荷 库仑定律(二)
学习目标:
(1)明白得库仑定律的含义及其表达式、适用条件,明白静电力常量
(2)会用库仑定律进行简单运算
(3)了解富兰克林实验的过程和意义
复习:1、同种电荷互相 异种电荷互相 。
2、上一节学过起电的方式有哪些?
一、问题引入:电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?
答:与 及 有关,电荷的作用力随着距离的增大而 (增大、减小),随着电量的增大而 (增大、减小)。
二、知识梳理
1、库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的 成正比,跟它们的 成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上。
2、公式:
____________________________
静电力常量k=9.0×109 N ﹒m 2/C 2
3、适用条件:真空中,点电荷——理想化模型
关于“点电荷”,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比能够忽略,带电体就能够看作点电荷.严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的.
4、电荷间这种相互作用叫做
三、例题分析
【例1】、电荷量分别为1q 、2q 的两个点电荷,在真空中相距r 时,相互作用力为F .下列说法中正确的是( )
A.假如1q 、2q 恒定,当距离变为/2r 时,作用力将变为2F
B .假如其中一个电荷的电荷量不变,而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时,作用力变为2F
C .假如它们的电荷量和距离都加倍时,作用力变为2F
D .假如它们的电荷量加倍,距离保持不变时,作用力变为2F
【例2】真空中有三个同种的点电荷,它们固定在一条直线上,如图所示,它们的电荷量均为4.0×10-12C ,求Q 2 受到静电力的大小和方向。
四、练习
1、真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F . 假如保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原先的3倍,那么它们之间的静电力的大小变为
( )
A .3F
B .3F
C .9F
D .9F 2、真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F ,若它们的带电量都增大为原先的2倍,距离减少为原先的1/2,它们之间的相互作用力变为( )
A .F/2
B .F C.4F D.16F
3、真空中有两个相距0.1m 、带电量相等的点电荷,它们间的静电力的大小为10-3N ,求每个点电荷所带电荷量是多少?每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍?。