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1、教学目标 1、 体会探究库仑定律的过程 2、 由库仑扭秤实验和万有引力定律的比较深刻理解库仑定律 3、 了解点电荷模型 教学过程引入：人们最早是通过电荷之间的相互作用来认识和研究电荷的。在牛顿力学成功地描 述了物体的机械运动之后，18 世纪的物理学家们很自然地把带电物体在相互作用中的表现与 力学中的作用力联系起来。那么，电荷之间相互作用力的大小决定于哪些因素呢？ 一、究影响电荷间相互作用力的因素如图，把两个带同种电荷的小球挂在细线下端，请同学们猜测下面两种情形下的两带电 小球间的作用力。 当两球之间距离减小时： 当两球带电量增加时：提醒猜想：如果以电荷量代替物体的质量，电荷之间相互作用力的大小
2、会不会与万有引 力的大小具有相似的形式呢？也就是说，带电物体之间的相互作用力，会不会与它们电荷量 的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？转入教材 P6：“倒数第二、三两段”二、库仑定律1、内容： 2、点电荷： 三、库仑扭秤实验内容阐述转入教材 P7：倒数三段：分别可以得到 F F 用一个公式来表示库仑定律，可以得到：F= 公式中的 k: 注意: 库仑定律表明,库仑力和距离是 ,这和万有引力十分相似。 库仑定律适用于 如果不可以看成点电荷该如何处理呢? 。库仑力具有力的一切性质在使用公式 F=kq1q2/r2时,是否需要把 q1、q2的正负符号代入计算?当多个带电体同时存在时，任二带电体间
3、的作用力仍遵守 ，任一带电体同时受到多个库仑力的作用，可以利用力的合成的 定则求出合力。1、关于库仑定律，下列说法正确的是 （ ） A、库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B、根据 F=kq1q2/r2,当两点电荷间的距离趋近于零时,静电力将趋向于无穷大 C、若点电荷 Q1的电荷量大于 Q2的电荷量，则 Q1对 Q2的静电力大于 Q2对 Q1的静电力 D、库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 2、下面关于点电荷的说法正确的是 （ ） A、 大小、形状及电荷分布可以忽略的带电体可看成点电荷 B、 点电荷所带的电荷量一定很小 C、点电荷的体积一定很小 C、 点电荷所
4、带电荷量可多可少 3、如图所示，三个点电荷 q1、q2、q3固定在一条直线上，q2和 q3之间的距离为 q1和 q2之间 距离的 2 倍。若每个电荷所受的库仑力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为 （ ） A、-9：4：-36 B、9：4：36 C、-3：2：-6 D、3：2：6 4、两个可视为点电荷的完全相同的金属小球的电荷量绝对值之比为 5：1，它们在真空中相 距一定距离时相互作用的库仑力为 F1，如果让它们接触后再放回原来位置上，此时它们相互 作用的库仑力变为 F2，则 F1：F2为 ( ) A、5：2 B、5：4 C、5： 6 D、5：9库仑定律应用库仑定律应用 编制：胡子佳编
5、制：胡子佳有关公式的理解：FKQ Q r12 2(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。点电荷：带电体大小和它 们之间的距离相比可以忽略。理解为带电体只为一点，电荷集中于该点，r 即为两 个带电体之间距离。当带电体大小与它们距离相比不可忽略时，电荷不能视为集中 一点，r 不能确定，不适用库仑定律。(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：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，
6、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。(5) FKQ Q r12 2,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，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 1:如图，有一带正电的验电器，当一金属球 A 靠近验电器小球 B（不接触）时，验电器 的金属
7、箔张角减小，则 （ ）A.金属球 A 可能不带电 B.金属球 A 可能带负电C.金属球 A 可能带正电 D.金属球 A 一定带负电例 2:教材 P8 例题 1例 3: 两个半径为 R 的金属球,分别带电 q 和-3q.当球心相距 r=3R 放置时,两球间的相互作用力为 F.若将两球接触后放回原来的位置,则两球之间的相互作用力大小为 ( )A. F B. 等于 F/3 C. 大于 F/3 D. 小于 F/3例例 4:4: 教材教材 P11P11 练习练习 5 5发散发散: :如图所示,真空中有两个点电荷 q1和 q2,它们的质量分别为 m1和 m2，现在用两根绝缘 细线栓挂在天花板上，在库仑力作
8、用下两根细线与竖直方向夹角为 和 ，且两点电荷 此时处于同一水平线上，则以下说法正确的是（T1和 T2分别为两根细线的弹力） （ ）A. 若 ,则有 m2m1, T2T1 B. 若 ,则有 m2m1, T2,则有 q2q1, T2T1 D. 若 ,则有 q2q1, T2T1 发散发散: :在光滑绝缘的水平面上放着三个可看作点电荷的带电小球 A、B、C，它们在相互库仑 力的作用下都处于静止状态，已知小球 A 和 B 带电量分别为 q1=4.010-9C 和 q2=-9.010-9C，两者相距 50cm。求带电小球 C 的电量和放置的位置；如果只要求 C 球能处于平衡状态，而 A、B 球可先固定，
9、则对 C 球的电量、电性、所放的 位置有何要求？例 5：如图 1 所示，等边三角形 ABC，边长为 L，在顶点 A、B 处有等量异性点电荷QA,QB,QA=+Q,QB=-Q，求在顶点 C 处的点电荷 QC 所受的静电力。 解析：分析 QC 受几个力，确定各力大小和方向。 因 QB 的存在 QA 对 QC 的作用力，还遵守库仑定律吗？ QC 题目中没有交待电性，解答时就需考虑两种情况，即 QC 为正电，QC 为负电。当 QC 为正电时，受力情况如图 2 所示，QA、QB 对 QC 的作用力大小和方向都不因其它电荷的 存在而改变，仍然遵守库仑定律的规律。QA 对 QC 作用力：2LQQKFCA A ，同性电荷相斥。QB 对 QC 作用力：FKQ Q LBBC2，异性电荷相吸。QA=QB=QFA=FB 根据平行四边形法则，QC 受的力 F1 即为 FA、FB 的合力，根据几何知识可知，QC 受力的大小，F1=FA=FB=KQQ LC 2，方向为平行 AB 连线向右。当 QC 为负电时，如图 3 所示。FKQQ LC 22 方向平行 AB 连线向左。从本题解答可知：(1)静电力合成分解时遵守平行四边形法则。(2)题中不交待电性时，需根图 2图 3据题给的条件判断其电性，若不能判断电性，应按两种情况处理。(3)求静电力时要计算其 大小还要回答力的方向。版权所有：高考资源网()
