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1.2、库仑定律

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高一物理选修3-1 第一章 静电场 成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累积而成！

第 页 共2页 设计人：余 萍 二〇一六年五月十八日星期三 1 黄州西湖中学 物理 学科导学案活页 年级 高二 班级 班 学号 姓名

课题：1.2、库仑定律 授课教师：余 萍 学科组长：余 萍 教研组长： 余 萍

学习目标

1、了解电荷间的相互作用力规律，掌握库仑定律的内容及其应用。

2、通过演示实验，先定性了解电荷间的相互作用力，进而明确库仑定律及适用条件。

学习重点：电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。

学习难点：库仑定律的内容、适用条件就应用。

学习方法： 自主学习、合作探究

教具准备：多媒体手段

学时安排：2学时

学习过程

温故知新

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，有没有违背电荷守恒定律？

学习内容

一、演示实验探究

实验表明，电荷之间的作用力随 的增大而增大，随

的增大而减小.

说明：该实验采用了控制变量法探究力与电量、距离之间的关系.

二、库仑定律

1．真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的 成正比，与它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 上.

2．电荷之间的相互作用力叫做静电力或 .

3．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 、 及 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作带电的点，叫做 .类似于力学中的 ，也是一种理想化的物理模型.

合作探究

问题1：阅读课文P6上半部分内容回答什么是点电荷？为什么要引入点电荷这个理想化的物理模型？可以与质点加以对比。

问题2：阅读P6库仑的实验部分的课本，回答下列问题

1．库仑实验用的装置叫做库仑扭称装置，所以库仑实验也叫做库仑扭称实验。该实验中运用了哪些研究方法和思想？

2．库仑是如何把电荷量进行二等分的？你能把电荷量进行三等分吗？你如何做？你能使小球带的电荷量为原来的3/8吗？

问题3：库仑定律的公式是什么？有什么样的适用条件？静电力常量的数值是什么？

问题4：请结合万有引力定律的内容，对比库仑定律谈谈你有什么样的看法。

问题5：在研究微观粒子的相互作用力时有万有引力吗？万有引力为什么可以忽略？什么情况下不能忽略。

三、库仑的实验

1．库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的 比较静电力F大小的.实验结果发现静电力F与距离r的 成反比.

2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是两个

的金属带电小球互相接触后，它们的电量 的方法来改变

电量的，实验发现F与q1和q2的 成正比.

3．库仑定律的公式 ，式中k叫做 ，数值是k＝ .库仑定律的公式和万有引力公式相似，但库仑力比万有引力要强的多. 世上最快而又最慢，最快而又最短，最平凡而又最珍贵，最容易忽视而又最令人后悔的就是浪费时间。

第 页 共2页 设计人：余 萍 二〇一六年五月十八日星期三 2 典题探讨

1、已知氢核的质量是1.67×10-27Kg，电子的质量是9.1×10-31Kg，在 氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m，试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。

2、真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们所受的库仑力。

3、真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A、B可看成点电荷）分别固定在两处，两球间库仑力是F，用一个不带电的小球C，先和A球接触，再B球接触，然后移去C，则A、B 间的库仑力变为F的几倍？若再使A、B间的距离增大一倍，则它们之间的库仑力又为多少？

学习小结

当堂检测

1、下列说法正确的是 ( )

A．点电荷就是体积很小的带电体

B．点电荷就是所带电荷量很小的带电体

C 根据F=kq1q2r2 可知,当r→0时,有F→∞

D．静电力常量的数值是由实验得出的

2、两个金属小球的半径均为a，两球心相距d，如果它们带等量同种电荷Q，则它们之间的相互作用力为（ ）

A、大于kQ2/d2 B、等于kQ2/d2

C、小于kQ2/d2 D、无法确定

3、如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0，B球将 ( )

A．若A、B为异种电性的电荷，B球一定做圆周运动 B．若A、B为异种电性的电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动

C．若A、B为同种电性的电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动

D．若A、B为同种电性的电荷，B球的动能一定会减小

4、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?

课后练习

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F=kQ1Q2/r2，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

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、将两个完全相同的、带不同正电量的小金属球（半径不计）相互接触后再放回原处，则金属球间的库仑力比原来的会（ ）

A．变大 B．不变 C．变小 D．无法判断

6、竖直墙壁上悬挂着两个绝缘带电金属小球A和B，轻绳长度相同，A紧靠在墙壁上，B的轻绳与竖直墙壁有一定夹角，若由于与空气接触B所带电量逐渐减少，则对A与B而言（ ）

A．库仑力变小

B．库仑力变大

C．A球所受拉力不变

D．B球所受拉力大小不变

7、两个重力均为mg的带电球A和B，用绝缘细线1和2悬挂，如右图，已知AB间库仑力大小恰好为mg，当两球带异种电荷时，细线1和2的张力T1和T2分别为（ ）

A．2mg，0 B．2mg，mg

C．mg，2mg D．0，2mg

8、相距L的点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q，要引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，求电荷C的电量和放置的位置。 B

A 世上最快而又最慢，最快而又最短，最平凡而又最珍贵，最容易忽视而又最令人后悔的就是浪费时间。

第 页 共2页 设计人：余 萍 二〇一六年五月十八日星期三 3

9、光滑绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为m1=2g，m2=1g，它们的电荷量相等，q1=q2=10-7C，A球、B球均带正电。现在水平力F向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离d=0.1m不变，如图所示。试问F多大？它们如何运动？

课后反思

合集下载

1.2库仑定律

1.2库仑定律

1 第二节 库仑定律

学习目标：

1．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．

【课前预习】：

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= 。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。

5.

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221rqqkF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。

物理1.2库仑定律同步试题(有答案)

物理1.2库仑定律同步试题(有答案)

1.1电荷及其守恒定律

1.下列叙述正确的是

( )

A．摩擦起电是创造电荷的过程

B．接触起电是电荷转移的过程

C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电

D．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没

答案：B

解析：根据电荷守恒定律知只有B项正确．

2．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是

(

)

A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子

B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷

C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等

D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同

答案：CD

解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A错．由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错C对．由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对．

3．关于元电荷，下列说法中正确的是

( )

A．元电荷实质上是指电子和质子本身

B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍

C．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19C

D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的

答案：BCD

4．如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的

( )

A．正电荷增加

B．负电荷增加

C．正、负电荷均增加

D．电荷数不变

答案：D

解析：当带负电的导体B靠近导体A时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A带的电荷数不变，只是电荷重新在导体端面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的)．

5．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以

(

)

A．甲图中两球一定带异种电荷

B．乙图中两球一定带同种电荷

C．甲图中两球至少有一个带电

D．乙图中两球只有一个带电

答案：BC

解析：若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确．

1.2库仑定律说课稿

1.2库仑定律说课稿

库仑定律

各位老师：大家好！我的说课题目是库仑定律，它是高中物理选修3-1第一章第二节的内容。我将从以下五个环节进行说课。

一、说教材

1本节课在教材中的地位、作用和意义：

本单元教材的核心是库仑定律，它既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础。因此，在本单元教学中对电荷间的相互作用，不仅要求学生定性知道，而且通过库仑定律的教学还要求定量了解，但对库仑定律的解题应用，则只限于真空中两个点电荷间相互作用的一些简单计算。

2本节课的教学目标：

(1)知识与技能目标

①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。

②会用文字描述库仑定律的内容与公式表达，能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力。

③了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究

④初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。

(2)过程与方法目标

通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律。

(3)．情感态度与价值观

①培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路

②通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。

3.教学重点和难点

教学重点： 库仑定律及适用条件。用库仑定律的公式进行有关的计算。

教学难点：库伦定律的实验。

4.授课时间：1课时

二、说教法和学法

教法：在教学中贯彻让学生经历知识的形成过程为原则，整个教学过程始终围绕教学目标展开，力求做到层次清楚，环节紧凑，并注意引导学生通过观察、实验和操作，突出体现了学生对知识的获取和能力的培养。采用的教学方法：启发讲练式

学法：让学生独立思考，协商讨论，突出主体性。因为学生不是被动接受知识的容器，而是学习的主人。促进学生自主学习，合作探究，形成个性化的知识结构同时变学会为会学，是改革传统教学的重大课题。

三、说教学过程

研究教法和学法是搞好教学的前提和基础，而合理安排教学程序，则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效，使学生学有所获，我根据本课教材的特点，将本课划分成三大部分：

库仑定律

库仑定律

1 第1单元电场力的性质

点电荷 电荷守恒定律

[记一记]

1．元电荷、点电荷

(1)元电荷：e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。电子的电荷量q＝－1.6×10－19

C。

(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小和形状的理想化模型。

2．电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不能创生，也不能消灭，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，在转移的过程中电荷的总量保持不变。

(2)起电方法：摩擦起电、感应起电、接触起电。

(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。

(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，二者带相同电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。

[试一试]

1．一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明( )

A．小球上原有的负电荷逐渐消失了

B．在此现象中，电荷不守恒

C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了

D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律

库仑定律

[记一记]

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．表达式：F＝kq1q2r2，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量。

3．适用条件：真空中的点电荷。

(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。

(2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时 ，可以把带电体看成点电荷。

4．库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力。

[试一试]

2．两个分别带有电荷量为－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