广东省惠州市高中物理 第一章 电场 第二节 探究静电力第1课时导学案(无答案)粤教版选修3-1

高中物理第一章电场 1.3 电场强度知识导学案粤教版选修1、在上一节内容中我们了解到,两个带电体之间能发生静电力的作用、虽然两个带电体没有接触,但是也可以彼此间产生力的作用、力怎样产生的呢?答案:带电体在周围产生了看不见、摸不着的一种特殊的物质,即电场、某电荷对其他电荷的电场力就是通过它形成的电场对其中的电荷产生作用力的,所以我们说电场是传递电场力作用的一种媒介,电荷间不需要接触也可以产生力的作用、如电荷A对B的静电力就是电荷A产生的电场对场中B电荷产生作用力,而B电荷产生的电场也对其中的A电荷产生反作用力、2、既然我们看不见电场,也摸不着电场,那我们采用什么办法间接地了解电场呢?答案：为了解看不见、摸不着的电场,我们可引入试探电荷,若测量试探电荷所受到的静电力和试探电荷的电荷量,则会发现:试探电荷所受到的静电力与电荷量的比值仅与电场本身有关,它反映了电场力的性质、自学导引1、什么是电场?它有哪些基本性质?电场是_____________周围存在的一种_____________ (看不见,摸不着,无法称量);电场的基本性质是对放入其中的电荷有_____________的作用,电荷间的相互作用是通过_____________实现的、答案：电荷特殊物质力电场2、电场强度是描述电场哪方面性质的物理量?电场强度是描述电场_____________的性质的物理量、(1)定义:放入电场中某一点的电荷受到的_____________与它的_____________的比值,叫做这一点的电场强度、其定义式为: _____________,其单位为: _____________、(2)方向:规定放在电场中某点的_____________所受到的_____________的方向为该点的电场强度方向、答案：力(1)电场力电荷量E=F/q N/q(2)正电荷电场力3、什么是电场线?为描绘电场,在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的_____________都与该点的_____________一致,这样的曲线为电场线、电场是客观存在的物质,但电场线只是人们为了形象描绘电场而人为地绘出的曲线、在电场中,电场线分布越密,则该区域_____________;电场线分布越稀疏,则_____________、电场线上某点的切线方向表示该_____________处方向、答案：切线方向场强方向场强越大场强越小场强4、电场为什么可以叠加?怎样叠加?如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加、合电场中某点的电场强度等于各个电荷_____________时在该点产生的场强的_____________、各个电荷单独存在时在该点产生的电场称为_____________,该点真实存在的电场场强为_____________、合场强与分场强之间遵循_____________、答案：单独存在矢量和分场强合场强矢量合成定则疑难剖析电场强度的物理意义【例1】对电场强度的理解，下述正确的是()A、由可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比B、当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C、由可知，在离点电荷很近、r接近于零处，电场强度达到无穷大D、电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关解析：电场对处于其中的电荷施加电场力的作用是电场的一个基本性质，我们为了反映电场具有这一力的性质，引入了物理量电场强度E，E反映了电荷周围存在的特殊物质电场本身的特性，试探电荷的引入仅仅是用来检验这一特性，因此与试探电荷存在与否无关、物理学中的点电荷是一种理想化的模型，对实际的带电体在满足它本身的线度远小于问题中所涉及的空间距离时，都可看成是点电荷，但当r→0时，就再也不能把电荷看成是点电荷了，即在r→0时已不适用、答案：D【例2】电场中有一点P，下列哪些说法是正确的（）A、若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B、若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D、P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向解析：为了知道电场中某点的强度，我们可以把一个试探电荷放于该点，其受到的电场力F与自身的电荷量q的比值F/q可反映该点电场的强弱，但该点的场强由电场本身决定，与试探电荷电荷量的多少、有无都无关，AB错、由E=F/q得F=Eq，当q一定时，E越大，F就越大，C选项正确、电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的方向，与该点的负电荷受到的电场力的方向相反、而D选项中的试探电荷可以是正电荷也可以是负电荷，若是负试探电荷，D就错了、答案：C温馨提示:(1)电场强度反映电场本身的性质,它是由场源电荷及其空间位置决定的,与引入的试探电荷无关、公式E=F/q是定义式而不是决定式,引入试探电荷只是间接地测量电场,不能仅凭它来讨论电场强度与试探电荷受力、试探电荷的电荷量之间的数量关系、在物理学中,运用这类方法定义的物理量比较多,如密度、速度、加速度、电阻等均是采用比值定义法描述物理意义的、(2)是真空中点电荷的电场强度决定式,可从以下几方面理解此式:它只适用于真空中的点电荷;它反映点电荷在周围空间形成电场强度与场源电荷的带电荷量(Q)有关,与场中某点到场电荷的距离有关、在处理这两个电场强度的表达式时要注意区分形成电场的电荷和试探电荷的区别、电场线的基本特点【例3】如图1-3-1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条直线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示两处的场强大小、则（）图1-3-1A、a、b两点场强方向相同B、由于电场线从a指向b,所以Ea>EbC、由于电场线是直线,所以Ea=EbD、由于不知a、b两点附近的电场线的分布情况,故Ea、Eb 的大小关系不确定解析:在电场中,电场线分布越密集,则该区域内场强越大;电场线分布越稀疏,则场强越小、图1-3-1中只给定一条电场线,无法了解该区域内电场线的稀疏情况、a、b两点附近区域的电场线分布可能有图1-3-2所示的三种情况、因此a、b两点场强大小关系不确定、图1-3-2答案:AD温馨提示:从电场线的分布了解场强大小,从其分布的疏密程度来分析,而不是从电场线的方向等因素来分析、在处理过程中要逐步形成牢固的认识、另外,这种将抽象的物理模型转化为形象的物理模型,化难为易,化繁为简的方法值得在以后的学习中迁移、叠加场场强的计算【例4】如图1-3-3所示，求等量同种电荷连线的中垂线上，离垂足O 点r远处的P点的场强的大小和方向、已知两个点电荷的电荷量均为Q，相距2r、图1-3-3解析：根据点电荷电场强度的合成得：所以，方向向上、温馨提示：先分别求出两个点电荷在P点产生的电场强度E，并确定它的方向，再按矢量合成的方法求此点合场强E′、讨论：（1）在垂足处，场强为0、（2）在中垂线上的无限远处，因r→∞，所以E也为0、所以，等量同种电荷在中垂线上产生的电场强度分布情况：从垂足到无限远处是先增大后减小，电场强度的方向总是沿中垂线而背离O点的、拓展迁移人类已探明宇宙中某星球带负电,假设它是一个均匀带电的球体、已知静电常量为k、(1)科学家将一带负电的粉尘置于离星球表面高度为h处,恰好处于悬浮状态、现设将同样的带电粉尘带到距星球表面2h处无初速释放,则此带电粉尘将怎样运动（）A、向星球地心方向下落B、被推向太空C、仍在那里悬浮D、沿星球自转的线速度方向飞出(2)经研究表面:该星球的表面电场强度不为零,若星球表面电场强度平均值为E,则星球表面每平方米所带电荷量为多少?解析:由于星球表面均匀带电,因此可将此星球带电体处理为点电荷模型,该点电荷位置处在星球球心处,带电荷量为星球表面所带电荷量、同时力学分析中也可以将星球处理为质点、设星球质量为M,粉尘质量为m,星球表面所带总电荷量为Q,粉尘带电荷量为q,星球半径为R,万有引力常量为G、粉尘在高h处静止时,根据万有引力定律、库仑定律及平衡条件可得:因此有: 说明将该粉尘带到距星球表面高2h处,该粉尘仍然悬浮在那里、故(1)应选C、将星球处理为位于球心处点电荷时,离球心距离为R 处场强为:得星球表面单位面积上分布的电荷的电荷量为:、。

第二节探究静电力问题探究中学阶段学习的库仑定律公式有哪些适用条件?与万有引力定律有哪些异同之处答案：应用中学阶段学习的库仑定律公式时,要注意它只适用于静止于真空中的两个点电荷之间的静电力作用.除要求适用于两个点电荷间作用力之外,这里还强调了两个点电荷之间不能充满电介质或其他材料.而应用万有引力定律计算万有引力时,两个质点间就不一定要求只能是真空.自学导引1.库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史上的一块重要的里程碑.它指出，在真空中两个静止__________之间的__________作用力与__________的平方成__________，与__________乘积成__________，作用力的方向沿连线，同种电荷相斥，异种电荷相吸答案：点电荷相互距离反比电荷量正比2.在中学物理中应用的库仑定律的适用条件是在__________中的__________.答案：真空点电荷疑难剖析电荷模型的建立【例1】下面关于点电荷说法正确的是A.只有体积很小的带电体才可看作点电荷B.只有做平动的带电体才看作点电荷C.只有带电荷量很少的带电体才看作点电荷D.点电荷所带电荷量可多可少解析:能否将一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否无须考虑它的体积大小和形状.即它的体积大小和形状可不予以考虑时就可以将其看成点电荷.至于它的电荷量就可多可少答案:温馨提示:(1)在领会建立点电荷这个物理模型的思维时,可以将其与力学中的质点进行类比,体会它们之间的异同点(2)避免点电荷与元电荷之间的混淆库仑定律的应用【例2】在A、B两点分别固定正电荷q1和负电荷q2,且q1>|q2|,若引入第三个电荷q3,且使该点电荷处于平衡状态,则（）A.q3仅有一个平衡位置B.q3有两个平衡位置C.q3只能带负电荷D.q3可能带正电荷,也可带负电荷解析:要使第三个电荷所受到的两个静电力方向相反,则它一定在A、B两点连线所在直线上而不能在连线之内;由于A所带电荷量比B所带电荷量多,要使第三个电荷所受到的A、B两个电荷的静电力大小相等,则它离电荷A的距离应较大,即第三个电荷应放置在AB连线所在直线上B的外侧处.第三个电荷可带正电也可带负电答案:A温馨提示:库仑定律往往应用于动力学问题之中,在处理时要全面地考虑影响静电力大小、方向的多种因素.如:由于第三个电荷带电性质不确定,应全面考虑其他电荷对它的静电力的方向;由于静电力大小与电荷之间间距有关,还有考虑到怎样才能使其他两个电荷对它的静电力大小也相等库仑定律与电荷守恒定律的综合应用【例3】 真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A 和B （A 、B 可看作点电荷）分别固定在两处，两球间静电力为F .用一个不带电的相同小球C 先与A 接触，再与B 接触，然后移去C ，则A 、B 球间的静电力应为F若再使A 、B 球间的距离增大一倍，则它们的静电力为F解析：当C 球先与A 球接触时，它们遵循电荷守恒定律，平均分配它们的总电荷量；然后C 球已带上电，它再与B 球接触，这仍遵循电荷守恒定律，只是先中和后平分设A 、B 两球带电荷量分别为Q 、-Q ，相距为r ，那么它们之间的库仑力22rQ k F =，且为引力用C 球接触A 球时，A 、C 球带的电荷量均为2Q .再用C 球接触B 球时，C 、B 两球的电荷部分中和后系统剩余2Q -的电荷量，由于C 、B 两球完全一样，它们均分2Q -后，C 、B 球都带4Q -电荷量.移去C 球后，A 、B 球间的库仑力F rkQ r Q Q k F 818)4/()2/(222==∙='，为引力当A 、B 球间距变为2r 时的库仑力： F r kQ r Q Q k F 32132)2()4/()2/(222==∙='，为引力温馨提示:两个带电体相接触过程中,无论发生电荷的分离还是电荷的中和,正负电荷的代 数和总是保持不变.电荷量的分配规律为:如接触前为同种电荷,则接触后其总量平均分配到 两球;若接触前为异种电荷,则接触后先中和再平均分配到两球.在处理库仑定律与电荷守 恒定律相联系的综合问题时,应把握好这个关键拓展迁移半径为R 的绝缘圆环上均匀地带有电荷量为+Q 的电荷,另一带电荷量为+q 的点电荷放在圆环圆心O 处,由于对称性,点电荷受力为零.现在圆环上截去一小段AB ,AB =L (L R).如图1-2-1所示,则此时置于圆心处的点电荷所受到静电力大小为___________(已知静电力常量为k),方向为图1-2-1 答案：32R LQq kπ 沿AB 中点与O 点连线的延长线向下。

第三节电场强度 (第一课时)【自主学习】一、学习目标1.知识与技能（1）知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．（2）理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的(3) 知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算(4)知道什么是电场线，理解用电场线能描述电场的强弱与方向。

2.过程与方法通过分析，体会研究电场性质的方法，理解比值定义法。

3.情感、态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法二、重点难点1.理解电场，电场强度，电场线概念2.掌握电场叠加的计算三、自主学习1．电场是电荷周围存在的一种特殊__________，它的基本性质是对放入其中的________有作用力．2．静电场是指____________的电荷周围存在的电场．3．放入电场中探测电场性质的电荷称为__________．它的电荷量应足够________，线度应足够______．4．不同的试探电荷在电场中的同一点上受到的电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是__________的，我们可以用这一比值表示电场的强弱，该比值称为________，简称______．用字母______表示．5．电场强度的定义式为E＝________，国际单位制中它的单位是__________，电场强度是__________量，其方向与________在该点受到的电场力的方向相同．6．如果电场中各点的场强大小和方向都相同，这种电场叫做____________．7．点电荷Q 在距它r 处的P 点所产生的电场强度E ＝__________.8．如果在空间同时存在着多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的__________，这叫做电场的叠加原理．9．在电场中画出一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向和该处的__________方向一致，这样的曲线叫电场线．10．电场线的疏密程度反映了电场的________，匀强电场的电场线是______________直线．四、 要点透析1 . 对电场强度的理解，下述正确的是( )A.由qF E =可知，电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比 B.当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊物质，才存在电场强度C.由2r Q kE =可知，在离点电荷很近、r 接近于零处，电场强度达到无穷大,与引入的试探电,引入试探电荷只是间接地测量电场,不能仅凭它.O 点r 远处的P 点的场强的大小和方向.已知两个点电荷的电荷量均为Q ，相距2r .方法总结：先分别求出两个点电荷在P 点产生的电场强度E ，并确定它的方向，再按矢量合成的方法求此点合场强E ′.1.画出以下几种电场的电场线分布情况（1）正点电荷 (2)负点电荷 (3)等量同种电荷 (4)等量异种电荷 (5)匀强电场规律总结：电场线的基本性质：①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)第三节 电场强度【课堂检测】1. A为已知电场中的一固定点，在A 点放一电荷量为q 的电荷，所受电场力为F ，A 点的场强为E ，则( ) A ．若在A 点换上－q ，A 点场强方向发生变化B ．若在A 点换上电荷量为2q 的电荷，A 点的场强将变为2EC ．若在A 点移去电荷q ，A 点的场强变为零D ．A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关2. 在一个等边三角形ABC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C.如图所示,拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度的情况将是（ ）A.大小仍为E ,方向由A 指向BB.大小变为2E ,方向不变 C.大小仍为E ,方向沿BA 向外 D.无法确定3. 下列关于电场线的说法正确的是( )A.沿着电场线方向,电场强度越来越小B.电场线上每一点的切向方向都跟电荷在该点的受力方向相同C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大D.电场线就是带电粒子在电场中的一定轨迹第三节 电场强度【当堂训练】1. 关于电场强度，下列说法正确的是( )A ．以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C ．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右D ．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大2. 如图所示,棒AB 上均匀分布着正电荷,它的中点正上方有一点P,则P 点的场强方向为( )A.垂直AB 向上B.垂直AB 向下C.平行AB 向左D.平行AB 向右3. 如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹.a 、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )A.带电粒子所带电荷的性质B.a 、b 两点电场强度方向C.带电粒子在a 、b 两点处受力方向D.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大第三节电场强度【巩固拓展】1. 一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )2. 点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和－Q，在A、B连线上，如图所示，电场强度为零的地方在( )A．A和B正中间B．A的右侧C．B的左侧D．A的右侧及B的左侧3. 如图(a)中AB是一个点电荷电场中的电场线，图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定( )A．可能场源是正电荷，位于A点B．可能场源是正电荷，位于B点C．可能场源是负电荷，位于A点D．可能场源是负电荷，位于B点选修3-1 第一章电场第三节电场强度 (第一课时) 参考答案课前先学案自主学习1.物质电荷 2.静止 3.试探电荷小小4.恒定 电场强度 场强 E5.F q N /C 矢 正电荷6.匀强电场 7k Q r 2 8.矢量和 9.场强 10.强弱 间距相等的平行要点透析：问题一： D 问题二：解析：根据点电荷电场强度的合成得： 2)2(r Qk E = 所以222rkQ E E P ==， 方向向上. 问题三：略课堂检测案1、D 2、C 3、C课堂训练案1、 C 2、A 3、CD课后拓展案 1、D 2、 C 3、AC选修3-1 第一章 电场第三节 电场强度 (第一课时) 参考答案课前先学案 自主学习1.物质 电荷 2.静止 3.试探电荷 小 小正电荷 6.匀强电场 7k Q r2 8.矢量根据点电荷电场强度的合成得： 22r kQ =， 方向向上. 课堂训练案1、 C 2、A 3、CD课后拓展案 1、D 2、 C 3、AC。

高二物理《第一章电场》导学案11、电荷的发现：公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现磨擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。

公元1世纪我国学者王充在《论衡》一书中也写下了“顿牟掇芥”一语，指的是用玳瑁吸引轻小物体，在公元3世纪，我国晋朝张华的《博物志》中就有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光者，亦有咤声、”这是世界上关于摩擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载、16世纪英王御医吉尔伯特根据希腊文创造了英文字母中的“电”一词，用来表示琥珀经过摩擦以后的性质。

自然界中的两种电荷。

美国科学家富兰克林命名正电荷、负电荷。

2、物体的带电：物体带正电，带负电，呈电中性。

接触起电：绝缘金属球摩擦起电原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同、实质：电子的转移、结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷、注意：绝缘体感应起电：本质静电感应注意：金属导体模型验电器：判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少。

参考：①制作验电器：所需材料为导体棒、玻璃瓶、两片金属箔、金属丝和绝缘塞。

绝缘塞的绝缘性能要好，如石蜡。

金属片金属箔既轻又硬，张开合拢灵活。

②检验是否带电：当物体直接接触或靠近导体棒时，两片金属箔如果张开，则可判断物体带电。

③检验电荷的种类：先使金属箔带上某种已知电荷，再将待测带电体靠近验电器金属棒，根据金属箔张角的增减判断带电体电荷的种类。

静电计：是通过静电感应检测带电体带电的相对数量的静电仪器。

它是通过测量导体棒与金属外壳间的电势差来定标的，指针偏转越大，电势差也越大。

只能用它定性的估计电势差。

3、电荷守恒定律：无论摩擦起电还是感应起电，本质上都是使微观带电粒子(如电子)在物体之间或物体内部转移，而不是创造出了电荷。

大量事实表明：电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中电荷的总量保持不变。

一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。

高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可以同时湮没，转化为一个光子。

第二节探究静电力(第一课时)【自主学习】一、学习目标1.知识与技能（1）理解点电荷的概念（2）掌握利用控制变量法探究电荷间的作用力（3）掌握库仑定律2.过程与方法通过实验探究电荷间的作用力3.情感、态度与价值观培养学生对科学的好奇心，体验摸索自然规律的喜悦二、重点难点（1）点电荷概念（2）利用控制变量法探究电荷间的作用力（3）库仑定律三、自主学习1、点电荷：本身的________比起它到其他带电体的距离__________的带电体和力学中的________模型一样，是一种科学的抽象，是一种理想化的物理模型。

2、我们在实验中利用__________________的方法来探究静电力与距离和电荷量之间的关系。

3、库仑定律：在真空中两个点电荷之间的作用力跟它们电荷量的乘积成________，跟它们间的距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________，同种电荷相互______，异种电荷相互______．其表达式F＝________，式中k叫做静电力常量，k的数值是__________．四、要点透析1. 下列关于点电荷的说法中，正确的是( )A ．体积大的带电体一定不是点电荷B ．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷C ．点电荷就是体积足够小的电荷D ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体问题二探究库仑定律阅读课本P6观察与思考后回答以下问题1. 实验采用了_______________方法来研究静电力与电荷量以及距离之间的关系2. 研究相互作用力F 与距离r 的关系时，必须________________________。

3. 研究相互作用力F 与电荷量的关系时，必须________________________。

4. 通过实验你最终得出结论：__________________________________________。

问题三理解库仑定律1. 对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可使用公式F ＝k Q 1Q 2r 2B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们受到的库仑力大小一定相等D ．库仑定律中的静电力常量k 只是一个比例常数，只有数值，没有单位第二节 探究静电力【课堂检测】1. 下列哪些带电体一定可看作点电荷 ( )A.体积很小的带电体B.带电荷量很小的带电体C.球形带电体D.形状和大小的影响可以忽略不计的带电体2. 关于库仑定律的公式221r Q Q k F ，下列说法中正确的是：（ ）课 堂检测案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 →0B 、 当真空中的两个点电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞C 、 当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了D 、当两个点电荷之间的距离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3. 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 k F =B 、225r q k F =C 、2225rq k F = D 、条件不足，无法判断第二节 探究静电力●【当堂训练】1. 下列说法中，正确的是( )A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C ．根据公式F ＝k Q 1Q 2r2，当r→0时，F→∞ D ．静电力常量的数值是由实验得出的2. 真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F ，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于( )A.FB.2FC.F/2D.F/43. A 、B 两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A 、B 附近时，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 ．不能确定第二节 探究静电力● 【巩固拓展】1. 对于库仑定律，下列说法正确的是 ( )A．凡计算真空中两个电荷间的相互作用力，就可以用库仑定律B．两个带电小球即使相距非常近也能用库仑定律计算之间的库仑里C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同,它们间的库仑力大小一定相等D．以上说法都不正确2.通过探究库仑定律的实验，以下说法正确的是 ( )A．静电力大小与两点电荷的距离成反比B．静电力大小与两点电荷的电荷量的乘积成正比C．静电力大小与静电力常量成正比D．以上说法都不正确3. 真空中有AB两个点电荷，相距r时相互作用力为F，欲使它们之间的作用力变为F/2，下列方法可行的是A.将它们之间的距离变为r/2B.将它们的都电量变为原来的一半C.将它们的距离变为r2D.将它们的电量和距离均变为原来的2倍选修3-1 第一章电场第二节探究静电力 (第一课时) 参考答案课前先学案 自主学习 1、大小 小得多 质点 2、控制变量法3、正比 反比 连线上 排斥 吸引 k q 1q 2r 2 9.0×109N·m 2/C 2 要点透析：问题一：B 问题二：控制变量法，保持电荷量不变，保持距离不变，在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

第二节探究静电力[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件．科学探究：1。

经历探究实验过程，得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系.2.了解库仑扭秤实验，体会实验的巧妙之处．科学思维：1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用。

3.会用库仑定律进行有关的计算．一、点电荷1．定义：可以抽象成一个几何点的带电体．2．特点（1)本身的大小比它到其他带电体的距离小得多．（2)研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况．(3）点电荷是一种理想化的物理模型，和力学中的质点模型一样，是一种科学的抽象．3．理想化模型：当研究对象受多个因素影响时，在一定条件下人们可以抓住主要因素,忽略次要因素,将研究对象抽象为理想模型,从而使问题的处理大为简化．二、库仑定律1．探究影响静电力大小的因素：（1）图1中,A为一固定的导体小球,B、C为相同的轻质导体小球．图1(2）实验原理：①轻质小球的偏角大小反映静电力的大小．②研究静电力与距离和电荷量的关系，要采用控制变量法．（3)实验探究：①使小球A、B、C带同种电荷且q B＝q C，使r AC〉r AB，观察到小球B的偏角大于（选填“大于”“小于”或“等于”）小球C的偏角．结论：q一定时，r越大，F越小；r越小，F越大．②使A、B球带同种电荷，C球不带电，且保持r AB一定,让C球与B球接触后再移走C球，观察到B的偏角变小．结论：r一定时,q越小，F越小．③总结:静电力F的大小与带电体的电荷量q及带电体间的距离r都有关．q越大，r越小，则F越大;反之则F越小．2．库仑定律：（1）内容：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间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＝错误!其中k＝9。

0×109N·m2/C2,叫静电力常量．（3)适用条件：①真空中；②点电荷．1．判断下列说法的正误．(1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时,必须采用控制变量法．（√)（2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷．（×）（3）当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷．（√)（4）若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力．（×) 2．真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的4倍,电荷量都增大为原来的2倍．它们之间静电力的大小变为原来的________倍．答案错误!一、库仑定律的理解与应用1．点电荷（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)带电体能否看成点电荷视具体问题而定,不能单凭它的大小和形状下结论．如果带电体的大小比带电体间的距离小得多,则带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷．2．库仑定律（1）库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理．（2)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用．(3)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用．(4)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大．例1下列说法中正确的是（）A．点电荷就是体积小的带电体B．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷C．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D．根据库仑定律表达式F＝k错误!，当两电荷之间的距离r→0时,两电荷之间的库仑力F→∞答案C解析点电荷不能理解为体积很小的带电体,也不能理解为电荷量很少的带电体．同一带电体，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，带电体能否看成点电荷,要依具体情况而定,A、B错误,C正确．两电荷距离r→0时，不能看做点电荷，库仑定律不再适用，D错误．例2甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C的正电荷，乙球带有3。

学案2探究静电力［学习目标定位］１.知道点电荷的概念．２．理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用库仑定律进行有关的计算．一、点电荷如果一个带电体,它本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多，那么在研究它与其他带电体的相互作用时，可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个带电的几何点，称为点电荷．二、库仑定律1．用变量控制法研究点电荷间的相互作用力与电荷量、距离的关系．2.在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上．电荷之间的这种作用力称为静电力,又叫做库仑力。

用公式表示为:F=k错误!．一、库仑定律［问题设计]1.O是一个带正电的物体．把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，图中受力由大到小的三个位置的排序为P1、Ｐ2、P3.图１2。

使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,小球所受作用力的大小如何变化？答案增大小球所带的电荷量，小球受到的作用力增大；减小小球所带的电荷量,小球受到的作用力减小。

3．以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响?答案电荷量和电荷间的距离．电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着电荷间距离的增大而减小.［要点提炼]１。

库仑定律的表达式：F＝k错误!．式中的k为静电力常量,数值为k=9.0×109_N·m2/Ｃ2. 2．库仑定律的适用条件:真空中、点电荷．[延伸思考］1．有人说：“点电荷是指带电荷量很小的带电体”，对吗？为什么?答案不对．点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的带电体,是一种理想化的物理模型.当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、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做点电荷．一个物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而定．２．还有人根据Ｆ=ｋ错误!推出当ｒ→０时，F→∞,正确吗？答案从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析却是错误的。

第二节探究静电力(第二课时)【自主学习】一、学习目标1.知识与技能熟练应用库仑定律2.过程与方法通过练习巩固对库伦定律的理解应用3.情感、态度与价值观培养学生的学习热情，提高学生的解题技巧二、重点难点正确应用库仑定律三、自主学习1.库仑定律的适用条件是__________________________________________。

2.库仑定律的表达式是____________________________________________。

四、要点透析问题一力学中运用库仑定律1 、如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为F A、F B，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为F A′，F B′，则( )A．F A＝F A′，F B＞F B′ B．F A＝F A′，F B＜F B′C．F A＜F A′，F B＞F B′ D．F A＜F A′，F B＜F B′方法总结：分析带电体平衡问题的方法与力学中分析物体平衡的方法是一样的，学会把电学问题力学化。

分析方法是：（1）确定研究对象。

如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”一般是先整体后隔离。

（2） 对研究对象进行受力分析。

（3） 列平衡方程（F 合=0或F x =0,F y =0）或用平衡条件推论分析。

问题二三个点电荷的平衡问题1、如图所示， q 1、q2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为l 1, q 2与q 3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平衡态。

（1）如q 2为正电荷，则q 1与q 3。

为哪种性质的电荷。

（2）比较q 1与q 2、哪个电荷量大。

方法总结:三点电荷都平衡规律：三点电荷一定满足：（1）在同一直线上； （2）两同加一异；（3）两大加一小第二节 探究静电力 【课堂检测】1. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大2. 如图所示，可视为点电荷的小物体A 、B 分别带负电和正电，B 固定，其正下方的A 静止在绝缘斜面上，则A 受力个数可能为( ) A ．A 可能受2个力作用 B ．A 可能受3个力作用 C ．A 可能受4个力作用课 堂检测案D ．A 可能受5个力作用第二节 探究静电力 【当堂训练】1. 两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( ) A.47 B.37C.97D.1672. 相距L 的点电荷A ，B 带电量分别为＋4Q 和＋Q ，今引入第三个点电荷C ，使三个点电荷都处于平衡状态，则C 的电量和位置是（ ） A. -2Q/3，在A 左侧L/3处 B. -4Q/9，在A 右侧L/3处 C. -4Q/9，在B 左侧L/3处 D. -2Q/3，在B 右侧3L/2处3. 如图所示，把质量为2.0×10－3kg 的带电小球B 用细线悬挂起来．若将带电荷量为4.0×10－8C 的小球A 靠近B ，则平衡时细线与竖直方向成45°角．已知A 、B 在同一水平面上且相距0.3 m ，求B 球所带的电荷量(取g ＝10 m/s 2)。