《2015年人教版物理选修3-1导学案：1.2库仑定律教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年人教版物理选修3-1导学案：1.2库仑定律教案（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 （一）知识与技能 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 （二）过程与方法 1渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力 2渗透控制度量的科学研究方法 （三）情感态度与价值观 通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点二、学习重点难点二、学习重点难点重点：重点：掌握库仑定律 难点：难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算三、学习过程三、学习过程1 1、引入、引入电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。提问：提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？ 结论、电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的
2、大小、电荷间距离的大小有关， 电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。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。 提问：提问：电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大 小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？ 了解：了解：早在我国东汉东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相 互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于 1785 年得出了库仑定律. 2 2、库仑定律：、库仑定律： 1.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之 间距离的二次方成反比
3、，作用力的方向在它们的连线上。2.库仑定律表达式：221 rQQKF 3.对库仑定律的理解： (1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。 a：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷b：点电荷是一种理想化模型 c：介绍把带电体处理为点电荷的条件 d：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷 组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向 (2)K：静电力恒量。重要的物理常数K=9.0109Nm2/C2，其大小是用实验方法确定 的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必 须是
4、：F：N、Q：C、r：m。 (3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电 荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。 （4）库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它与高一时学过的重力，弹力，摩 擦力是并列的。它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它 的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。若点电荷不是静止的，而是存在相对运动，那么 它们之间的作用力除了仍存在静电力之外，还存在相互作用的磁场力。(5) 221 rQQKF ,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小
5、，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解为Q1Q2，受 的力也不等。【例题 1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力已知电子的质量m1=9.1010-31kg，质子的质量 m2=1.6710-27kg电子和质子的电荷量都是1.6010-19C解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是可以看出，万 有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的 实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的 力其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很力
6、其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很 多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在， 但相比之下非常小，所以可忽略不计但相比之下非常小，所以可忽略不计四、当堂测试四、当堂测试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221 rQQKF 可知，当 r 趋近于 0 时,F 趋近于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
7、响是否可以忽略不计FQ rFm rF FQ GmmF F12 222 212212121919113127160160 910167= kQ= Gm=kQ=9.0101010 6.67101010= 2.3101119 39， . .2、两个半径为 0.3m 的金属球，球心相距 1.0m 放置，当他们都带 1.5105 C 的正电 时，相互作用力为 F1 ，当它们分别带+1.5105 C 和1.5105 C 的电量时，相互作 用力为 F2 , 则（ ）AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D无法判断 3、已知电子的质量 m1=9.1010-31kg，质子的质量 m2=1.6710-27
8、kg，它们之间的距 离为 5.310-11m（结果保留一位有效数值） （1）它们之间的万有引力？ (2）异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少？ （3）电子给质子的库仑力？ （4）电子绕质子运动的向心力由谁提供？ (5）在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子，与质子、电子构成等边三角形，求此 时质子受到的合力？ 答案：F引=3.610-47N F电=8.210-8N F电=8.210-8N F合=14.210-8N五、总结反思五、总结反思六、课后作业六、课后作业一、选择题 ：1库仑定律的适用范围是 A真空中两个带电球体间的相互作用B真空中任意带电体间的相互作用C真空中两个点电荷间的相互作用D
9、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律2两个相同的金属小球，带电量之比为 17，相距为 r,两者相互接触后在放回原来的位 置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）A.4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/73A、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4两个半径均为 1cm 的导体球，分别带上Q 和3Q 的电量，两球心相距 90cm，相互 作用力大小为 F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距 3cm 处，则它们的相互作用力大小 变为 A3000F B1200FC900F D无法
10、确定5真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量 Q1Q2，点电荷 q 置于 Q1、Q2连线上 某点时，正好处于平衡，则 Aq 一定是正电荷Bq 一定是负电荷Cq 离 Q2比离 Q1远Dq 离 Q2比离 Q1近6如图 1 所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球 A 和 B，此时，上、下 丝线受的力分别为 TA、TB；如果使 A 带正电， 二、填空题 7库仑定律的数学表达式是_，式中的比例常量叫_，其数值为_，其 单位是_8两个点电荷甲和乙同处于真空中（1）甲的电量是乙的 4 倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_倍（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的 2 倍，那么它们之间的相互作用
11、力变为原来 的_倍；（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原来的 3 倍，那么它们之间的相互作用力变为 原来的_倍；（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的 4 倍，为保持相互作 用力不变，则它们之间的距离应变为原来的_倍（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的 4 倍，那么它们之间的距离必须变为原来的 _倍，才能使其间的相互作用力不变9将一定量的电荷 Q，分成电量 q、q的两个点电荷，为使这两个点电荷相距 r 时， 它们之间有最大的相互作用力，则 q 值应为_10如图 3 所示，把质量为 0.2 克的带电小球 A 用丝线吊起， 若将带电量为 410-8库的小球 B 靠近它，当两小球在同一高度相 距 3cm 时，丝线与竖直夹角为 45，此时小球 B 受到的库仑力 F_，小球 A 带的电量 qA_三、计算题 11大小相同的金属小球，所带电量的值分别为 Q1、Q2，且 Q1=1/3Q2,把 Q1,Q2放在相距 较远的两点，它们间的作用力大小为 F，若使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作 用力的大小
