1.2庫侖定律講義

1.2庫侖定律講義1.2庫侖定律講義1.2庫侖定律講義V:1.0精細整理，僅供參考1.2庫侖定律講義日期：20xx年X月選修3-1第一章靜電場第二節(jié)庫侖定律導學案要點知識：探究影響電荷間相互作用力的因素：控制變量法?？捎卸ㄐ缘恼J識：電荷間距離一定時，電荷間的相互作用力隨電荷量的增大而增大；電荷量一定時，電荷間的相互作用力隨電荷間的距離的增大而減小。2、庫侖定律：（1）內(nèi)容：真空中兩個點電荷之間相互作用的電力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。（2）表達式：式中：r為兩個帶電體中心之間距離，k：靜電力恒量，k=×109Nm2/C2（庫侖扭秤）（3）注意幾點：①點電荷：“點電荷”是一種理想化的物理模型，它是模仿力學的“質(zhì)點”概念而建立的。嚴格理想化的點電荷應是一個帶電的“幾何點”，這是不存在的。當帶電體間的距離比它們自身形體大得多，以致帶電體的形狀和大小相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體就可以看成是“點電荷”。②庫侖定律是實驗定律，k值的大小是用實驗方法確定的。其單位是由公式中的F、Q、r的單位確定的，使用庫侖定律計算時，各物理量的單位必須是：F：N；Q：C；r：m。③庫侖力的特點：F是Q1與Q2之間的相互作用力，F(xiàn)是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。（4）應用庫侖定律解題注意事項：①適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用。②各量均用絕對值代入公式進行計算，然后根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向。③庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性。它與高一時學過的重力，彈力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性質(zhì)，它是矢量，合成分解時遵從平行四邊形法則，與其它的力平衡，使物體發(fā)生形變，產(chǎn)生加速度。3、庫侖定律與萬有引力定律的比較：（1）相同之處：①都是距離平方反比律。②相互作用力都是一對作用力和反作用力，作用力的方向都在兩物體的連線上。③r都為兩個物體中心之間距離。（2）不同之處：①任何物體之間都存在萬有引力，與物體的質(zhì)量和距離有關庫侖力存在于點電荷之間，與點電荷的電荷量及距離有關，兩電荷之間的作用力主要是靜電力。②庫侖力既有引力也有斥力；萬有引力只有引力。二、典例分析：1、接觸起電，電荷平均分配例1有三個完全相同的金屬球、、，帶電量，帶電量，不帶電．將、固定，且、間距離遠大于其半徑．然后讓反復與、接觸，最后移走球．試問、間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?、將帶電體視作點電荷的條件例2兩個半徑為r的金屬球如圖所示放置。若兩球帶有等量異種Q時，兩球間的相互作用的店里大小為F，則（）(若帶等量同種電荷選哪個)A．B．Ｃ．Ｄ．無法判斷例3如圖所示，真空中有一直徑為的帶電圓盤，圓心為，圓盤外有、兩點，其連線過圓心點且與盤面垂直，若，有一電荷在點受帶電圓盤的力為，則它在點時的受力為()A.B．C．D.以上答案都不對3、補償法例4一半徑為ｒ的硬橡膠圓環(huán)均勻帶負電，電量為Q，若截取環(huán)頂部的一小段圓弧，，且，求剩余電荷對放在環(huán)心處帶電量為ｑ的正點電荷產(chǎn)生的庫侖力的大小和方向。4、平衡問題αABβ例5如圖所示，把大小可以不計的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥，靜止時，絕緣細線與豎直方向的夾角分別為α和β，且α<βαABβA．B球受到的庫侖力較大，電荷量較大B．B球的質(zhì)量較大C．B球受到細線的拉力較大D．兩球接觸后，再靜止時，A球的懸線與豎直方向的夾角仍然小于B球的懸線與豎直方向的夾角例6如圖1-1-11所示，、、分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知與之間的距離為，與之間的距離為，且三個點電荷都處于平衡狀態(tài).(1)若為正電荷，則為_____電荷,為____電荷．(2)、、三者電量大小之比是_____.總結(jié)：同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；遠離大球近小球，平衡位置連成線。5、運動問題例7如圖所示，質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平直槽上，AB間和BC間的距離均為L．已知A球帶電量為QA=8q，B球帶電量為QB=q，若在C球上施加一個水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三個小球保持相對靜止，共同向右加速運動。求：⑴拉力F的大?。艭球的帶電量QC．AABCF三、訓練測試：（一）選擇題BAαβO1.如圖所示，兩個帶電小球A、B分別用細絲線懸吊在同一點O，靜止后兩小球在同一水平線上，絲線與豎直方向的夾角分別為α、β(α>β)，關于兩小球的質(zhì)量m1、m2和帶電量q1、BAαβOA.一定有m1<m2，q1<q2B.可能有m1<m2，q1>q2C.可能有m1=m2，q1=q2D.可能有m1>m2，q1=q22.兩個大小相同的小球帶有不等量的電荷，它們相隔某一距離時，相互作用的庫侖力大小為F1．現(xiàn)將兩小球接觸后又放回到原位置，它們之間相互作用的庫侖力大小為F2．下列說法中正確的是A.若F1<F2，則兩小球原來所帶電的電性一定相反B.若F1<F2，則兩小球原來所帶電的電性一定相同C.若F1=F2，則兩小球原來所帶電的電性一定相同D.若F1>F2，則兩小球原來所帶電的電性一定相反3.大小相同的兩個金屬小球A、B帶有等量電荷，相隔一定距離時，兩球間的庫侖引力大小為F，現(xiàn)在用另一個跟它們大小相同的不帶電金屬小球，先后與A、B兩個小球接觸后再移開，這時A、B兩球間的庫侖力大小A.一定是F/8B.一定是F/4C.可能是3F/8D.可能是3F/44.半徑為r的兩個帶電金屬小球，球心相距3r，每個小球帶電量都是+q，設這兩個小球間的靜電力大小為F，則下列式子中正確的是A.B.C.D.5.如圖所示，兩根細絲線懸掛兩個質(zhì)量相同的小球A、B．當A、B不帶電時，靜止后上、下兩根絲線上的拉力大小分別為TA、TB．使A、B帶等量同種電荷時，靜止后上、下兩根絲線上的拉力大小分別為TA/、TB/．下列結(jié)論正確的是=TA，TB/>TB=TA，TB/<TB<TA，TB/>TB>TA，TB/<TB（二）填空題7.如圖所示，把質(zhì)量為克的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電量為4×10-8C的小球B靠近它，當兩小球在同一高度時且相距3cm，絲線與堅直方向夾角為45，此時小球B受到庫侖力F=_____。小球A帶的電量qA=_______。（三）計算題8.如圖所示，一個半徑為R的絕緣球殼上均勻分布有總電荷量為+Q的電荷．另一個電荷量為+q的點電荷固定在該球殼的球心O處．現(xiàn)在從球殼最左端挖去一個半徑為r（r<<R）的小圓孔，則此時