库仑定律练习自主学案 文档
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§1.1库伦定律 同步导学案【自主学习】 一、库仑定律:1、电荷间的相互作用:同种电荷相_______,异种电荷相________。
a 、如何判断右图中悬挂小球所受的电场力的大小?根据是什么?b 、电荷之间的相互作用力大小与哪些之间的因数有关?如何探究他们之间的关系?C 、结论:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与 、 有关,电量越大,距离越近,作用力就越 ;反之电量越小,距离越远,作用力就越 。
作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。
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=k 的测量是__________________实验,实验装置库仑力____________ ④.方向:在它们的连线上,同性______,异性_________。
⑤.适用条件⑴ ⑵a.点电荷:b.点电荷是 ,实际生活中 存在。
【合作探究】库仑定律的基本应用 (1)库仑定律的理解【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 .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C .根据F=κQ 1Q 2/r 2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影响是否可以忽略不计【变试训练1-1】两个完全相同的均匀带电小球,分别带电量q 1=2C 正电荷,q 2=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q 1、q 2、r 都加倍,相互作用力如何变?(2)只改变q 1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?【变试训练1-2】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。
§1.2库仑定律一、学习目标:1.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表达,知道静电力常量.2.会用库仑定律的公式进行有关的计算.3.知道库仑扭秤的实验原理.二、学习重点:电荷守恒定律学习难点:电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
三、知识连接: 电荷间的相互作用力:同种电荷相排斥、异种电荷相吸引。
四、学习过程:(一)探究电荷之间的相互作用力的因素:(参见课本图1.2-1).由探究实验过程可知,影响两电荷之间相互作用力的因素:1. ,2. .(二)库仑定律:1.内容表述:2.公式:3.公式中K 表示: 、K=4.适用条件: , .注意:(1)容易出现的错误是:只要体积小就能当点电荷,这一点在学习中应结合实例予以纠正。
在实际问题中只有当带电体间的距离比它们自身的大小大的多,以至于带电体的形状和大小对相互作用的影响可以忽略不计时,带电体才可以视为点电荷。
(2)库仑定律只适用于真空,也可近似地用于气体介质,为了排除其他介质的影响,将实验和定律约束在真空的条件下.(4)静电力同样具有力的共性,遵循牛顿第三定律,遵循力的平行四边形定则.(3)带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷.(5)如果两个带电体是均匀带电球体,那么距离r 离。
但如果电荷分布不均时匀库仑定律则不适用。
【例如:】半径为r 的金属球,其边缘相距r 同种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,则F 等于吗?5.点电荷间库仑力的作用方向在 ,而具体方又如何判断呢:※(三)库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)库仑扭秤实验原理:库仑的扭秤是由一根悬挂在细长线上的轻棒和在轻棒两端附着的两只平衡球构成的。
当球上没有力作用时,棒取一定的平衡位置。
如果两球中有一个带电,同时把另一个带同种电荷的小球放在它附近,则会有电力作用在这个球上,球可以移动,使棒绕着悬挂点转动,直到悬线的扭力与电的作用力达到平衡时为止。
第2节 库仑定律[基 础 梳 理]1.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小 ,以至带电体的 、 及电荷 对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成带电的点,叫做点电荷。
2.一个带电体能否看做点电荷,是相对于 而言的,不能单凭其 确定。
3.点电荷与元电荷的区别(1)元电荷是 ,点电荷是 。
两者的内涵不同。
(2)点电荷的带电量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的 倍。
[即 学 即 练]1.关于点电荷,下列说法中正确的是( )A .点电荷就是体积小的带电体B .球形带电体一定可以视为点电荷C .带电少的带电体一定可以视为点电荷D .大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷 2.下列关于点电荷的说法正确的是( )A .任何带电体,都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷B .球状带电体一定可以看成点电荷C .点电荷就是元电荷D .一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定[基 础 梳 理]1.库仑实验 (1)实验技巧①将微小量放大——通过 比较库仑力的大小。
②电荷量的确定——库仑运用把一个带电小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电荷量就会分给后者一半的方法,把带电小球的电荷量q 分为q 2、q 4、q8…巧妙地解决了当时小球带电荷量不能测量的问题。
(2)实验方法:控制变量法、 。
(3)实验过程与结果①保持两球上的电荷量不变,改变两球之间的距离,记录每次悬丝扭转的角度,便可找到力F 与距离r 的关系,结果是力F 与距离r 的二次方成反比,即F ∝ 。
②保持两球间的距离不变,改变小球的电荷量q 1和q 2,记录每次悬丝扭转的角度,便可找到力F 与电荷量q 的关系,结果是力F 与q 1和q 2的乘积成正比,即F ∝ 。
2.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的成反比,作用力的方向在它们的 。
3.公式:F =kq 1q 2r2,其中k = N·m 2/C 2,叫做静电力常量。
库仑定律教案、练习题第一篇:库仑定律教案、练习题静电场第二节库仑定律第一部分知识精讲1、点电荷:形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略的带电体。
(当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷)。
问题一:能因为一个带电体很小很小就把它看做点电荷吗?问题二:能因为一个带电体较大就说它一定不是点电荷吗?2、库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力在它们的连线上。
F库=kq1q2922(k为静电力常量,k=9.0⨯10N⋅m/C)2r问题二:算库仑力时,电荷量需要带正、负号吗?问题一:当两个点电荷的距离和它们自身大小差不多是库仑定律还适用吗?专题一:(一条直线上)三个点电荷平衡问题①电荷种类:两正夹一负或两负夹一正②电荷带电量大小:中间电荷电量最小③取中间电荷检查:kq3q2q1q2 是否等于kr12r22 专题二:库仑力变化问题(1)q1,q2,r变化类型①真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们之间的静电力为F。
若甲的电荷量变为原来的2倍,则它们之间的静电力变为____F。
②真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们之间的静电力为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,则它们之间的静电力变为____F。
31,距离变为2r,则它们之间的静电力变为____F。
3③真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们之间的静电力为F。
若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的(2)金属小球接触类型①有两个完全相同的金属小球P和Q(它们的大小可以忽略不计),分别带电荷量q和-5q.1当它们在真空中相距一定距离时,彼此间作用力为F,若用绝缘手柄移动这两个小球将他们相互接触后在放回原处,则它们之间的静电力变为__F。
②真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看做点电荷),分别固定在两处,两球间静电力为F。
9.2库仑定律学案【学习目标】:1、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.2、会用库仑定律进行有关的计算.3、渗透理想化方法,培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.4、了解控制度量的科学研究方法.【重点】:库仑定律和库仑力【难点】:关于库仑定律的理解与应用【自主学习】:1、库伦定律的内容:在真空中,两个之间的相互作用力F,跟它们的的乘积成,跟它们的距离r的成反比,作用力的方向沿着它们的。
2、库仑定律表达式:,其中静电力常量k= 。
3、库仑定律的适用条件:(1)、。
(2)。
4、点电荷是一种模型,当带电体本身和对相互作用力的影响可忽略不计时,可以将带电体视为点电荷。
真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。
课 堂 练 习——2班级________ 姓名________ 学号____一、选择题、填空题1、关于点电荷的下列说法中正确的是: ( )A .真正的点电荷是不存在的.B .点电荷是一种理想模型.C .足够小的电荷就是点电荷.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影响是否可以忽略不计2、两个金属小球带有等量同种电荷q (可视为点电荷),当这两个球相距为5r 时,它们之间相互作用的静电力的大小为: ( )A 、 2225r q kF = B 、225r q k F = C 、2225r q k F = D 、条件不足,无法判断二、计算题:1、在真空中,一个电荷量为 2.0×10–9 C 的点电荷q ,受到另一个点电荷Q 的吸引力为 8.1×10-3 N, q 与Q 间的距离为 0.1 m , 求Q 的电荷量?。
2 库仑定律目标导航思维脉图1.知道点电荷的概念,体会科学研究中的理想模型方法。
(物理观念2.掌握库仑定律的内容、公式及适用条件,知道静电力常量,会用库仑定律进行相关的计算。
(科学思维3.了解库仑扭秤实验。
(科学探究必备知识·自主学习一、探究影响电荷间相互作用力的因素用控制变量法探究电荷间相互作用力的大小。
问题1:小球带电量一定时,丝线偏离竖直方向的角度与距离有什么关系?问题2:小球处于同一位置时,丝线偏离竖直方向的角度与小球带电量有什么关系?提示:1.小球距A越远,丝线偏离竖直方向的角度越小。
2.小球带电量越大,丝线偏离竖直方向的角度越大。
1.实验现象:(1)小球带电量一定时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度越小。
(2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度越大。
2.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小。
二、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,与它们的电荷量的乘积成正比,与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。
2.公式:F=k,其中k=9.0×109N·m2/C2,叫作静电力常量。
3.适用条件:(1)在真空中;(2)静止点电荷。
(1)点电荷就是很小的带电体。
(×)(2)体积和带电量都很小的带电体才是点电荷。
(×)(3)体积较大的物体有时也能看作点电荷。
(√)(4)一个带电体能否看成点电荷,看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计。
(√)(5)球形带电体都能看作点电荷。
(×)三、库仑的实验(1)库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的角度比较静电力F大小的。
实验结果发现静电力F与距离r的平方成反比。
(2)库仑在实验中为研究F与q的关系,采用的是用两个完全相同的金属小球接触,电荷量平分的方法,发现F与q1和q2的乘积成正比。
关键能力·合作学习知识点一点电荷和库仑定律的含义及应用1.点电荷的含义:(1)点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。
2、库仑定律学习目标:1、通过实验,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。
知道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、知道库仑定律的文字表述及其公式表述和适用条件,会用库仑定律的公式进行有关的计算。
4、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样化和统一性。
5、了解库仑扭称实验。
学习重点:掌握库仑定律学习难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算导学过程:(一)引入:通过上节课的学习,我们知道电荷之间存在相互作用。
提出问题:电荷之间的相互作用力大小跟什么因素有关?(二)进行新课:1、探究影响电荷间相互作用力的因素阅读演示课本P5实验,思考:①哪些因素影响电荷间的相互作用力?②这些因素对作用力的大小有什么影响?③猜想电荷之间的库仑力与万有引力之间是否有相似性?2、库仑定律法国物理学家库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律(1)内容:(2)成立条件:引导学生阅读教材第6页第三段,思考并回答以下问题:(1)库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解?在什么条件下可以把带电体看成点电荷?(2)在你学过的物理概念中,哪一个概念与“点电荷”类似?练习、关于点电荷的下列说法中正确的是:A .真正的点电荷是不存在的.B .点电荷是一种理想模型.C .足够小的电荷就是点电荷.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影响是否可以忽略不计3、库仑的实验阅读教材相关内容,了解库仑的实验过程,体会实验构思的巧妙,实验器材(库仑扭秤,多媒体展示)的设计,规律的推导过程等。
思考:(1)库仑扭秤的实验装置是怎样的?库仑是怎样研究电荷间作用力大小的?(2)写出库仑定律的数学表达式,并指明公式中各符号的意义。
(3)静电力常量的数值是多少?(4)库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似?4、课堂训练(1)库仑力的计算[例题1]已知电子的质量m1=9.1×10-31kg,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,电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。
授课教案问题探究基础导学一、库仑定律探究电荷间作用力与电荷量的关系2.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,与它们的电荷量的乘积成 ,与它们的 成反比,作用力的方向在它们的连线上. (2)公式:(3)适用条件:①在 中;②(4)静电力常量公式中的比例常数k ,叫做静电力常量,在国际单位制中,k =9.0×109 N·m 2/C 2,其意义是两个电荷量是1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时,相互作用力是9.0×109 N. (5)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 、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成带电的点,叫做点电荷. 【特别提醒】 点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型. 二、库仑的实1.用库仑扭秤做实验时,改变两个球之间的距离,记录每次悬丝扭转的角度,便可找到力F 与距离r 的关系:力F 与距离r 的二次方成,即F ∝1r2.2.电荷间的作用力与电荷量的关系:力F 与q 1和q 2的乘积成 ,即F ∝q 1q 2,库仑定律的表达式F =k q 1q 2r2要点突破1.对点电荷的理解(1)点电荷是只有电荷量.没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在,是一种科学的抽象,其建立过程反映了一种分析处理问题的思维方式.(2)实际的带电体在满足一定条件时可近似看做点电荷.一个带电体能否看成点电荷,不能单凭其大小和形状确定,也不能完全由带电体的大小和带电体间的关系确定,关键是看带电体的形状和大小对所研究的问题有无影响,若没有影响,或影响可以忽略不计,则带电体就可以看做点电荷.例一下面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是点电荷B .体积很大的带电体一定不能看成是点电荷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D .一切带电体都可以看成是点电荷 2.库仑定律的正确理解和应用(1)库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷间的相互作用力;空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算.(2)①应用库仑定律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力的大小,力的方向根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则另行判断.②各物理量要统一用国际单位,只有采用国际单位时,k 的值才是9.0×109 N·m 2/C 2.③库仑力具有力的一切性质,可以与其他力合成、分解,可以与其他力平衡,可以产生加速度,两点电荷间的库仑力是一对相互作用力,遵从牛顿第三定律.例二如下图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为l 为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q ,那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A .F 引=G m 2l 2,F 库=k Q 2l 2B .F 引≠G m 2l 2,F 库≠k Q 2l2C .F 引≠G m 2l 2,F 库=k Q 2l2D .F 引=G m 2l 2,F 库≠k Q 2l2名师指点1.能否说“大的带电体一定不能看成点电荷,小的带电体一定能看成点电荷”?提示: 不能.一个带电体能否看成点电荷,并不在于它体积的大小,而是应具体问题具体分析.即使是大的带电体,在一定条件下,也可以看成点电荷,小的带电体,在一定条件下也不一定能看成点电荷. 2.“由F =kq 1q 2r 2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?提示: 这种说法不正确.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,也就是说只有真空中的两个点电荷之间才遵循F =kq 1q 2r 2这个公式,当r → 0时,虽然从数学上会得出F →∞的结论,但是它恰恰忽视了表达式成立的条件,当r →0时,两个电荷已经不能再看成是点电荷,也就不能运用库仑定律计算两电荷之间的相互作用力了.3.库仑力和学过的重力、弹力、摩擦力是并列的吗?它具有力的一切性质吗? 提示: (1)库仑力也称为静电力,它具有力的共性.(2)两点电荷之间的作用力是相互的,其大小相等,方向相反. (3)库仑力在合成分解时遵守平行四边形定则.典例精析题型一库仑定律的应用例一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?【跟踪发散】 1-1:两个分别带有电荷量-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F ,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A.112FB.34FC.43F D .12F题型二库仑力作用下的平衡问题例二如右图所示,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种电荷的小球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 2/q 1为( ) A .2 B .3 C .2 3 D .33【反思总结】 力电综合题,可以归纳为“电学问题,力学方法”只是把库仑力当作一个服从库仑定律的普通力就可以了,其在效果上,和重力、弹力、摩擦力等一样遵循力学规律. 【跟踪发散】 2-1:如下图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q >0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l .已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )A .l +5kq 22k 0l 2B .l -kq 2k 0l 2C .l -5kq 24k 0l 2D .l -5kq 22k 0l 2题型三同一直线上三个自由电荷的平衡问题例三有两个带正电的小球,电荷量分别为Q 和9Q ,在真空中相距l .如果引入第三个小球,恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?【反思总结】 三个电荷在同一直线上只受库仑力处于平衡状态的规律 (1)三个电荷的位置关系是“同性在两边,异性在中间”或记为“两同夹一异”.(2)三个电荷中,中间电荷的电荷量最小,两边同性电荷中哪个的电荷量小,中间异性电荷距哪个近一些,或可记为“两大夹一小,近小远大”. (3)三个点电荷的电荷量满足:q 1q 3=q 1q 2+q 2q 3.【跟踪发散】 3-1:如右图所示,同一直线上的三个点电荷q 1、q 2、q 3恰好都处于平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用,已知q 1、q 2间的距离是q 2、q 3间距离的2倍,下列说法正确的是( )A .q 1、q 3为正电荷,q 2为负电荷B .q 1、q 3为负电荷,q 2为正电荷C .q 1∶q 2∶q 3=36∶4∶9D .q 1∶q 2∶q 3=9∶4∶36随堂演练1.下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A .带电球体一定可以看成点电荷B .直径大于1 cm 的带电球体一定不能看成点电荷C .直径小于1 cm 的带电球体一定可以看成点电荷D .点电荷与质点都是理想化的模型2.真空中有两个点电荷Q 和q ,它们之间的库仑力为F ,下列的哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F ( )A .使Q 的电荷量变为2Q ,使q 的电荷量变为3q ,同时使它们的距离变为原来的2倍B .使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍C .使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍D .保持电荷量不变,使距离变为原来的23倍3.真空中A ,B 两个点电荷相距为L ,质量分别为m 和2m ,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A 的加速度大小是a ,经过一段时间,B 的加速度大小也是a ,那么此时A ,B 两点电荷的距离是( ) A.22L B.2L C .22LD .L4.如下图所示,有三个点电荷A 、B 、C 位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A ,B 都带正电荷,A 所受B 、C 两个电荷的静电力的合力如图中F A 所示,那么可以判定点电荷C 所带电荷的电性为( ) A .一定是正电 B .一定是负电C .可能是正电,也可能是负电D .无法判断5.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如下图所示.现让小球A 、B 、C 带等量的正电荷Q ,让小球D 带负电荷q ,四个小球均处于静止状态,则Q 与q 的比值为( ) A.13B.33C .3 D.3。
库仑定律(导)学案第⼀章静电场第2节库仑定律【学习⽬标】1.通过实验掌握库仑定律,点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,记住静电⼒常量;2.通过例题及练习会⽤库仑定律的公式进⾏有关的计算;3.通过阅读知道库仑扭秤的实验原理。
【重点、难点】重点:掌握库仑定律;难点:会⽤库仑定律的公式进⾏有关的计算。
预习案【⾃主学习】1.探究电荷间作⽤⼒的⼤⼩跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离增⼤时,作⽤⼒________;距离减⼩时,作⽤⼒________。
2.探究电荷间作⽤⼒的⼤⼩跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增⼤时,作⽤⼒________;电荷量减⼩时,作⽤⼒________。
3.静电⼒:________间的相互作⽤⼒,也叫________。
它的⼤⼩与带电体的________及________有关。
4.点电荷:⾃⾝的________________⽐相互之间的距离______________的带电体.5.库仑定律:真空中的两个点电荷之间的相互作⽤⼒的⼤⼩,与它们电荷量的乘积成____________,与它们距离的⼆次⽅成________,作⽤⼒的⽅向在它们的________。
6.库仑定律的公式F=________,式中k叫做静电⼒常量,k的数值是________。
【学始于疑】任意两个带点的物体间的电场⼒都可以⽤库仑定律计算吗?探究案【合作探究⼀】点电荷问题1:点电荷是不是指带电荷量很⼩的带电体?是不是体积很⼩的带电体都可看做点电荷?问题2:点电荷与元点荷⼀样吗?例1 (多选)下列关于点电荷的说法正确的是( )A.点电荷可以是带电荷量很多的带电体B.带电体体积很⼤时不能看成点电荷C .点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20 CD .⼀个带电体能否看做点电荷应以具体情况⽽定归纳总结1.点电荷是只有电荷量,没有⼤⼩和形状的理想化模型。
2.带电体看成点电荷的条件: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忽略时,这样的带电体就可以看做点电荷。
电荷及其守恒定律库仑定律习题课
1.关于点电荷的说法,正确的是(C)
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.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(C )
A.可能变大
B.可能变小
C.一定不变
D.无法确定
3.两个大小相同、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(D )A.F/2 B.3F/8 C.F/4 D.F/8
4.两点电荷A、B带电量q A>q B,在真空中相距为L0,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(AD )
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
5.两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r,它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小(B )A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.无法确定
6.如图,两个带电小球A、B的质量分别为m1、m2,带电荷量分别为q1、q2,静止时两细线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,且A、B恰好处于同一水
平面上,则:( C )
A、若q1=q2,则θ1=θ2;
B、若q1<q2,则θ1>θ2;
C、若m1=m2,则θ1=θ2;
D、若m1<m2,则θ1<θ2。
7.真空中两个同种点电荷Q1和Q2,它们相距较近,使它们保
持静止状态今释放Q2,且Q2只在Q1的库仑力作用下运动,则在Q2运动过程中速度和加速度的变化情况是( B )
A.速度不断变大,加速度不断变大
B.速度不断变大,加速度不断变小
C.速度不断变小,加速度不断变大
D.速度不断变小,加速度不断变小
8.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3的距离为q1与q2的距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比q1:q2:q3为( A )
A.(-9):4:(-36) B. 9:4:36
C.(-3):2:6 D. 3:2:6
9.两个半径为R,所带电荷量分别为+Q1、+Q2的带电球体,当两球心相距50R时,相互作用的库仑力大小为F0,当两球心相距为5R时,相互作用的库仑力大小为 ( D ) A.F=F0/25 B.F>F0/25 C.F=100F0 D.F<100F0 10.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q,表面无大气.在一次实验中,宇航员将一带电-q(q<<Q)的粉尘置于离该星球表面h高处,该粉尘恰处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,则此带电粉尘将 ( B )
A.背向星球球心方向飞向太空
B.仍处于悬浮状态
C.沿星球自转的线速度方向飞向太空
D.向星球球心方向下落
11.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。
a带负电,b和c带正电, a所带电量大小比b的要大。
已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,那么它应是 ( A )
A. F1
B. F2
C. F3
D. F4
12.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?
13..如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C,三球质量均为m,相距均为L,若三球均带电,且q A= + 10q,q B= + q,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右匀速运动。
求:(1)F的大小;(2)C球的电性和电量。
70kq2/L2负电40q/3
14.如图所示,在绝缘的光滑水平面上固定着等质量的三个带电小球(可视为质点),A、B、C三小球排成一条直线,若只释放A球,则释放A球的瞬间它的加速度为1 m/s2,方向向左.若只释放C球,则C的瞬间加速度为2 m/s2,方向向右.现同时释放三球,则释放瞬间B球的加速度大小为_______m/s2,方向_______.
15.如图,在O点用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,小球的的带电荷量为-q,在O点置一带电荷量为+q的点电荷。
求小球能绕O点在竖直平面内作圆周运动时,在最
低点的最小速度。