《物理1.2探究静电力课件(粤教版选修3-1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理1.2探究静电力课件(粤教版选修3-1)（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节节 探究静电电力课标定位 学习目标：1.正确理解点电荷的模型，知道实际 带电体能看成点电荷的条件 2掌握库仑定律的内容及公式，理解库仑定律 的适用条件 3运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题 重点难点：库仑定律的内容及公式的理解和应用 一、点电电荷1点电电荷：如果一个带电带电 体，它本身的_比起它到其他带电带电 体的_小得多，那么在研究它与其他带电带电 体的相互作用时时，可以忽略电电荷在带电带电 体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点这带电这带电 的几何点称为为点电电荷大小距离2理想模型：理想模型方法是物理学常用的 研究方法当研究对对象受多个因素影响时时，在 一定条件下可以抓住_，忽
2、略 _，将研究对对象抽象为为理想模型 说说明：点电电荷是相对对而言的，只要带电带电 体本 身的大小跟它们们之间间的距离相比可以忽略， 带电带电 体就可以看成点电电荷点电电荷是一个理 想化模型，体现现了物理学中抓主要因素、忽略 次要因素的思想方法主要因素 次要因素二、库仑库仑 定律 1探究方法：控制变变量法 (1)探究电电荷间间的作用力的大小跟距离的关系： 电电荷量不变时变时 ，电电荷间间的距离增大，作用力 _；距离减小时时，作用力_ (2)探究电电荷间间作用力的大小跟电电荷量的关系： 电电荷间间距离不变时变时 ，电电荷量增大，作用力_ ；电电荷量减小，作用力_减小增大增大 减小2库仑库仑 定律
3、 (1)内容：在_两个_之间间的 作用力，跟它们们的电电荷量的_成正比， 跟它们间们间 的距离的_成反比作用力 的方向在它们们的_(2)公式：_. (3)静电电力常量k_. (4)适用条件：真空中的_真空中点电电荷 乘积积 二次方 连线连线 上9.0109 Nm2/C2 点电电荷F思考感悟现现有一个半径为为20 cm的带电圆盘带电圆盘 ，问问能否 把它看成点电电荷？ 提示：能否把带电圆盘带电圆盘 看成点电电荷，不能只 看大小，要视视具体情况而定若考虑虑它与10 m远处远处 的一个电电子的作用力时时，完全可以把 它看成点电电荷；若电电子距圆盘圆盘 只有1 mm时时 ，这这一带电圆盘带电圆盘 又相
4、当于一个无限大的带带 电电平面，而不能看成点电电荷核心要点突破一、点电电荷概念的理解1点电电荷是物理模型只有电电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类类似于力学中的质质点，实际实际 中并不存在2带电带电 体看成点电电荷的条件 如果带电带电 体间间的距离比它们们自身的大小大得多 ，以至于带电带电 体的形状和大小对对相互作用力的影 响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只 保留对问题对问题 有关键键作用的电电荷量，带电带电 体就能 看成点电电荷这样处这样处 理会使问题问题 大为简为简 化，对对 结结果又没有太大的影响，是物理学上经经常用到的 方法3点电电荷只具有相对对意义义 一个带电带电 体能否
5、看成点电电荷，是相对对于具体问问 题题而言的，不能单单凭其大小和形状确定 4注意区分点电电荷与元电电荷 (1)元电电荷是一个电电子或一个质质子所带电带电 荷量的 绝对值绝对值 ，是电电荷量的最小单单位 (2)点电电荷只是不考虑带电虑带电 体的大小和形状，是 带电带电 个体，其带电带电 量可以很大也可以很小，但 它一定是一个元电电荷电电量的整数倍特别别提醒：(1)点电电荷与力学中的质质点类类似， 是在研究复杂杂物理问题时问题时 引入的一种理想化 模型 (2)不少物理问题问题 都与较较多的因素有关，要研 究其与所有因素的关系是很困难难的，抓住主要 因素构建物理模型，才可以简简化研究的过过程 即时应
6、时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 1(单选单选 )下列关于点电电荷的说说法中，正确的是() A体积积大的带电带电 体一定不是点电电荷 B当两个带电带电 体的形状对对它们间们间 相互作用力 的影响可忽略时时，这这两个带电带电 体可看成点电电荷 C点电电荷就是体积积足够够小的电电荷 D点电电荷是电电荷量和体积积都很小的带电带电 体解析：选选B.带电带电 体能否看成点电电荷，不能以体 积积大小、电电荷量多少而论论，故A、C、D错错一 个带电带电 体能否看成点电电荷，要依具体情况而定 ，只要在测测量精度要求的范围围内，带电带电 体的形 状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为视为 点 电电荷故B正确
7、2静电电力的大小计计算和方向判断一般分开进进 行 (1)大小计计算 利用库仑库仑 定律计计算大小时时，不必将表示电电性 的正、负负号代入公式，只代入q1、q2的绝对绝对 值值即可 (2)方向判断 在两电电荷的连线连线 上，同种电电荷相斥，异种电电 荷相吸 3只有采用国际单际单 位，k的值值才是9.0109 Nm2/C2.4库仑库仑 定律严严格适用于真空中两个点电电荷的 相互作用，但两个均匀带电带电 球体相距较远时较远时 也可视为视为 点电电荷，r应应指两球体的球心距 5对对于不能视为视为 点电电荷的物体间间的库仑库仑 力 不能随便用库仑库仑 定律求解，要视视具体情况而 定 特别别提醒：(1)在
8、应应用库仑库仑 定律时时，不能只 从数学的角度进进行分析，要结结合库仑库仑 定律成 立的条件进进行分析 (2)库仑库仑 定律与万有引力定律十分相似，学习习 时时可用类类比方法，两者的相似性揭示了大自然 的和谐谐美和多样样美即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀)2有三个完全一样样的球A、B、C，A球带电带电荷量为为7Q，B球带电带电 荷量为为Q，C球不带电带电，将A、B两球固定，然后让让C球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则则A、B球间间的作用力变为变为 原来的多少？课堂互动讲练例例1 1(单选单选 )如图图121所示，两个质质量 均为为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层层 的厚
9、度和质质量分布均匀，将它们们固定于绝绝 缘缘支座上，两球心间间的距离l是球半径的3倍 若使它们带们带 上等量异种电电荷，使其电电量 的绝对值绝对值 均为为Q，那么关于a、b两球之间间 的万有引力F引和库仑库仑 力F库库的表达式正确的 是( )库仑定律的适用条件图121【答案】 D 【方法总结总结 】 由于对对万有引力定律和库仑库仑 定 律的适用条件理解不深，常会出现现以下错错解： (1)认为认为 a、b既可以看成质质点，也可以看成点电电 荷，万有引力定律和库仑库仑 定律都适用，误选误选 A. (2)认为认为 a、b既不能看成质质点，也不能看成点电电 荷，万有引力定律和库仑库仑 定律都不适用，误
10、选误选 B.在真空中有两个相距r的点电电荷A和B， 带电带电 荷量分别为别为 q1q，q24q. (1)若A、B固定，在什么位置放入第三个点电电 荷q3，可使之处处于平衡状态态，平衡条件中对对q3 的电电荷量及正负负有无要求？ (2)若以上三个电电荷皆可自由移动动，要使它们们都 处处于平衡状态态，对对q3的电电荷量及电电性有何要求 ？ (3)若q1q，第(2)问问中的答案又如何？例例2 2共线的三个点电荷的平衡问题图122图123【答案】 见见精讲讲精析 【方法总结总结 】 要三个可自由移动动的点电电荷受 库仑库仑 力平衡，则则三个点电电荷一定在一条直线线上 ，且同种电电荷在两边边，中间为间为
11、 异种电电荷，中间间 电电荷量最小，旁边边与中间间的距离近，电电量应应小 ，距离远电远电 量应应大，可简单记为简单记为 “同夹夹异、大 夹夹小、近小远远大”如图图124所示，A、B、C三点为为一直角三角形的三个顶顶点，B30.现现在A、B两点放置两点电电荷qA、qB，测测得在C处处正点电电荷受静电电力方向与AB平行向左，则则A带带_电电，qAqB_.例例3 3静电力的叠加问题图124【思路点拨拨】 先选择选择 其中一个物体作为为研究 对对象，再进进行受力分析，根据受力情况列式求 解 【自主解答】 正电电荷在C处处受qA、qB的库仑库仑 力作用，方向一定在A、C和B、C连线连线 上，要 使合力水平向左，C受A的作用必定为为引力，受 B的作用必定为为斥力，所以A带负电带负电 ，B带带正电电 ，由受力分析图图得图125【答案】 负负 18变变式训练训练 两个正电电荷q1和q2电电量都是3 C，静止于真空中的A、B两点，相距r2 m.(1)在它们们的连线连线 AB的中点O放入正电电荷Q，求Q受的静电电力(2)在它们连线们连线 上A点左侧侧P点，AP1 m，放置负电负电 荷q3，q31 C，求q3所受静电电力答案：(1)零 (2)31010 N，方向向右
