【優(yōu)化方案】高二物理 第1章第二節(jié)庫侖定律課件 教科

第二節(jié)庫侖定律課標定位學習目標：1.知道庫侖力的存在及點電荷的概念．2．了解庫侖扭秤的結(jié)構(gòu)和原理，掌握庫侖定律，理解庫侖定律的含義及其公式．3．掌握靜電力的疊加原理；了解控制變量法探究物理規(guī)律的思路．4．應用庫侖定律和靜電力疊加原理解決有關(guān)問題．重點難點：庫侖定律的理解和應用，靜電力疊加原理和應用．

核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓練第二節(jié)庫侖定律課前自主學案課前自主學案一、探究影響點電荷之間相互作用的因素1．點電荷：當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間相互作用力的影響可以__________時，這樣的帶電體就可以看做帶電的點，叫做點電荷．2．探究結(jié)論：電荷之間的相互作用力隨電荷量的增大而_____，隨它們之間距離的增大而______．忽略不計增大減小正比距離的平方這兩個點電荷的連線3．靜電力常量：式中的k叫做靜電力常量，k的數(shù)值為_________________.4．適用條件：真空中的________．5．對于兩個以上的點電荷，兩個電荷間的作用力不受其他電荷影響．其中每一個點電荷所受的總的靜電力，等于其他電荷分別單獨存在時對該點電荷的作用力的________．9.0×109N·m2/C2點電荷矢量和核心要點突破一、如何正確認識點電荷點電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化的模型，點電荷是為了研究問題的方便引入的物理模型，相當于力學中的質(zhì)點，是一種科學的抽象．當帶電體之間的距離遠遠大于自身的大小時,帶電體的形狀、大小及電荷分布情況對相互作用力的影響可以忽略不計，就可以把這個帶電體看做一個帶電的幾何點，即看成點電荷．即時應用(即時突破，小試牛刀)1.關(guān)于點電荷，下列說法中正確的是(

)A．體積小的帶電體B．球形帶電體C．帶電少的帶電體D．大小和形狀對作用力影響可忽略的帶電體解析：選D.點電荷不能理解為體積很小的電荷，也不能理解為電荷量很少的電荷．同一帶電體，有時可以作為點電荷，有時則不能，如要研究它與離它較近的電荷間的作用力時，就不能看成點電荷，而研究它與離它很遠的電荷間的作用力時，就可以看成點電荷，因此，一個帶電體能否看成點電荷，要視具體情況而定．2.庫侖侖定定律律與與萬萬有有引引力力定定律律的的比比較較即時時應應用用(即時時突突破破，，小小試試牛牛刀刀)2.設某某星星球球帶帶負負電電，，一一電電子子粉粉塵塵懸懸浮浮在在距距星星球球表表面面1000km的地地方方，，又又若若將將同同樣樣的的電電子子粉粉塵塵帶帶到到距距星星球球表表面面2000km的地地方方相相對對于于該該星星球球無無初初速速度度釋釋放放，，則則此此電電子子粉粉塵塵()A．向向星星球球下下落落B．仍仍在在原原處處懸懸浮浮C．推推向向太太空空D．無無法法判判斷斷3．如如何何正正確確應應用用庫庫侖侖定定律律庫侖侖定定律律既既可可以以計計算算庫庫侖侖力力的的大大小小，，還還可可以以判判斷斷庫庫侖侖力力的的方方向向，，當當帶帶電電體體帶帶負負電電荷荷時時，，不不必必將將負負號號代代入入公公式式中中，，只只將將電電荷荷量量的的絕絕對對值值代代入入公公式式算算出出力力的的大大小小，，再再依依據(jù)據(jù)同同種種電電荷荷相相互互排排斥斥、、異異種種電電荷荷相相互互吸吸引引來來判判斷斷方方向向．．只只有有采采用用國國際際單單位位，，k的數(shù)值值才是是9.0×109N··m2/C2.如果一一個點點電荷荷同時時受到到兩個個或更更多的的點電電荷的的作用用力，，可以以根據(jù)據(jù)力的的合成成法則則求合合力．．即時應應用(即時突突破，，小試試牛刀刀)3.兩個完完全相相同的的小球球A和B，只有有A帶有一一定的的電荷荷量，，A、B接觸觸后后分分開開，，相相距距1m時測測得得相相互互作作用用力力等等于于1N，求接觸觸前A的電荷量量是元電電荷的多多少倍？？答案：1.25×1014倍兩個半徑徑為R的帶電球球所帶電電荷量分分別為q1和q2，當兩球球心相距距3R時，相互互作用的的靜電力力大小為為()課堂互動講練類型一對點電荷的正確理解例1【思路點撥撥】帶電體的的大小遠遠小于它它們間的的距離時時，帶電電體可以以看做點點電荷．．【精講精析析】因為兩球球心距離離不比球球的半徑徑大很多多，所以以兩帶電電球不能能看做點點電荷，，必須考考慮電荷荷在球上上的實際際分布．．當q1、q2是同種電電荷時，，相互排排斥，分分布于最最遠的兩兩側(cè)，電電荷中心心距離大大于3R；當q1、q2是異種電電荷時，，相互吸吸引，分分布圖1－2－1【答案】D【規(guī)律總結(jié)結(jié)】(1)帶電體能能否簡化化為點電電荷，是是庫侖定定律應用用中的關(guān)關(guān)鍵點．．另一個個條件是是“真空空”中，，一般沒沒有特殊殊說明的的情況下下，都可可按真空空來處理理．(2)求解實際際帶電體體間的靜靜電力，，可以把把實際帶帶電體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為點點電荷，，再求解解庫侖力力；對于于不要求求定量計計算的實實際帶電電體間的的靜電力力，可以以用庫侖侖定律定定性分析析．變式訓練練1半徑為R的兩個較較大金屬屬球固定定在絕緣緣桌面上上，若兩兩球都帶帶等量同同種電荷荷Q時相互之之間的庫庫侖力為為F1，兩球帶帶等量異異種電荷荷Q與－Q時庫侖力力為F2，則()A．F1>F2B．F1<F2C．F1＝F2D．無法確定解析：選B.同種電荷相互互排斥，其間間距大于異種種電荷相互吸吸引的間距，，因此受的庫庫侖力F1＜F2真空中相距3m的光滑絕緣平平面上，分別別放置兩個電電荷量為－Q、＋4Q的點電荷A、B.然后再在某一一位置放置點點電荷C.這時三個點電電荷都處于平平衡狀態(tài)，求求點電荷C的電荷量以及及相對A的位置．【思路點撥】每個點電荷都都處于平衡，，根據(jù)同種電電荷相互排斥斥、異種電荷荷相互吸引的的規(guī)律以及庫庫侖定律列出出平衡方程式式即可．類型二庫侖力作用下電荷的平衡例2【自主解答】根據(jù)題意，三三個點電荷中中每個點電荷荷都處于平衡衡狀態(tài)，由此此可知，三個個點電荷應位位于同一條直直線上，設－－Q、＋4Q如圖1－2－2所示放置，為為保證三個電電荷都平衡，，根據(jù)平衡條條件及受力分分析可知，C應放在A、B延長線左側(cè)，，且C應帶正電，，設其帶電電荷量為q，AB之間距離為為r，AC之間距離為為r′.圖1－2－2【答案】4Q在BA的延長線上上距A3m處【規(guī)律律總總結(jié)結(jié)】若A、B都帶帶正正電電，，則則C應放放在在AB連線線上上，，且且C應帶帶負負電電．．因因此此，，三三個個自自由由電電荷荷平平衡衡時時的的特特點點可可總總結(jié)結(jié)為為：：(1)同種種電電荷荷在在兩兩邊邊，，異異種種電電荷荷在在中中間間，，且且靠靠近近電電荷荷量量小小的的一一邊邊．．(2)三電電荷荷在在同同一一直直線線上上，，兩兩同同夾夾一一異異，，兩兩大大夾夾一一小?。兪绞接栍柧毦?如圖圖1－2－3所示示，，兩兩個個點點電電荷荷，，電電荷荷量量分分別別為為q1＝4××10－9C和q2＝－－9××10－9C，兩兩者者固固定定于于相相距距20cm的a、b兩點點上上，，有有一一個個點點電電荷荷q放在在a、b所在在直直線線上上且且靜靜止止不不動動，，該該點點電電荷荷所所處處的的位位置置是是()A．距距a點外外側(cè)側(cè)40cm處B．距距a點內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)8cm處C．距距b點外外側(cè)側(cè)20cm處D．無無法法確確定定圖1－2－3類型三庫侖定律和力學規(guī)律的綜合應用例3如圖圖1－2－4所示示，，懸懸掛掛在在O點的的一一根根不不可可伸伸長長的的絕絕緣緣細細線線下下端端有有一一個個帶帶電電荷荷量量不不變變的的小小球球A.在兩兩次次實實驗驗中中，，均均緩緩慢慢移移動動另另一一帶帶同同種種電電荷荷的的小小球球B.當B到達達懸懸點點O的正正下下方方并并與與A在同同一一水水平平線線上上，，A處于受受力平平衡時時，懸懸線偏偏離豎豎直方方向的的角度度為θ，若兩兩次實實驗中中B的電荷荷量分分別為為q1和q2，θ分別為為30°°和45°°.則q2/q1為()圖1－2－4【思路點點撥】先確定定研究究對象象，對對研究究對象象進行行受力力分析析，再再根據(jù)據(jù)平衡衡條件件列方方程求求解．．【精講精精析】設細線線長為為l，A的帶電電荷量量為Q.A與B處在同同一水水平線線上，，以A為研究究對象象，受受力分分析，，作出出受力力圖，，如圖圖1－2－5所示．．根據(jù)據(jù)平衡衡條件件可知知，庫庫侖力力跟重重力的的合力力與細細線的的拉力力等大大反向向，由由幾何何關(guān)系系列式式得圖1－2－5【答案】C【規(guī)律總總結(jié)】庫侖力力的大大小既既與電電荷量量的乘乘積有有關(guān)，，又與與兩點點電荷荷間的的距離離有關(guān)關(guān)，庫庫侖力力的大大小變變化由由二者者共同同決定定．帶帶電物物體在在電場場中的的平衡衡問題題，是是力學學問題題在電電場中中的體體現(xiàn)．．常用用的方方法有有解析析法、、圖解解法、、合成成法、、分解解法、、相似似三角角形法法等．．變式訓訓練3(202