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1、第二节库仑定律第二节库仑定律课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道库仑力的存在及点电荷的概念知道库仑力的存在及点电荷的概念2了解库仑扭秤的结构和原理，掌握库仑定律，理了解库仑扭秤的结构和原理，掌握库仑定律，理解库仑定律的含义及其公式解库仑定律的含义及其公式3掌握静电力的叠加原理；了解控制变量法探究物掌握静电力的叠加原理；了解控制变量法探究物理规律的思路理规律的思路4应用库仑定律和静电力叠加原理解决有关问题应用库仑定律和静电力叠加原理解决有关问题课前自主学案课前自主学案一、探究影响点一、探究影响点电荷之荷之间相互作用的因素相互作用的因素1点点电荷荷：当当带电体体间的的距距离离比比它它们自自
2、身身的的大大小小大大得得多多，以以至至带电体体的的形形状状、大大小小及及电荷荷分分布布状状况况对它它们之之间相相互互作作用用力力的的影影响响可可以以_时，这样的的带电体就可以看做体就可以看做带电的点，叫做点的点，叫做点电荷荷2探探究究结论：电荷荷之之间的的相相互互作作用用力力随随电荷荷量量的的增大而增大而_，随它，随它们之之间距离的增大而距离的增大而_忽略不忽略不计增大增大减小减小正比正比距离的平方距离的平方这两个点两个点电荷的荷的连线3静静电电力力常常量量：式式中中的的k叫叫做做静静电电力力常常量量，k的的数数值值为为_.4适用条件：真空中的适用条件：真空中的_5对对于于两两个个以以上上的的
3、点点电电荷荷，两两个个电电荷荷间间的的作作用用力力不不受受其其他他电电荷荷影影响响其其中中每每一一个个点点电电荷荷所所受受的的总总的的静静电电力力，等等于于其其他他电电荷荷分分别别单单独独存存在在时时对对该该点点电电荷荷的的作用力的作用力的_9.0109 Nm2/C2点点电荷荷矢量和矢量和核心要点突破核心要点突破一、一、 如何正确认识点电荷如何正确认识点电荷 点电荷是只有点电荷是只有电荷量电荷量，没有，没有大小大小、形状形状的的理理想化的模型想化的模型，点电荷是为了，点电荷是为了研究问题的方便研究问题的方便引入引入的的物理模型物理模型，相当于力学中的质点，是一种，相当于力学中的质点，是一种科学
4、科学的抽象的抽象当带电体之间的距离远远大于自身的大当带电体之间的距离远远大于自身的大小时小时,带电体的形状、大小及电荷分布情况对相互带电体的形状、大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可以忽略不计，就可以把这个带电作用力的影响可以忽略不计，就可以把这个带电体看做一个带电的几何点，即看成点电荷体看做一个带电的几何点，即看成点电荷即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.关于点电荷，下列说法中正确的是关于点电荷，下列说法中正确的是()A体积小的带电体体积小的带电体B球形带电体球形带电体C带电少的带电体带电少的带电体D大小和形状对作用力影响可忽略的带电体大小和形状对作用力影响可忽略
5、的带电体2.库仑定律与万有引力定律的比较库仑定律与万有引力定律的比较即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.设设某某星星球球带带负负电电，一一电电子子粉粉尘尘悬悬浮浮在在距距星星球球表表面面1000 km的的地地方方，又又若若将将同同样样的的电电子子粉粉尘尘带带到到距距星星球球表表面面2000 km的的地地方方相相对对于于该该星星球球无无初初速速度释放，则此电子粉尘度释放，则此电子粉尘()A向星球下落向星球下落B仍在原处悬浮仍在原处悬浮C推向太空推向太空 D无法判断无法判断3如何正确应用库仑定律如何正确应用库仑定律 库库仑仑定定律律既既可可以以计计算算库库仑仑力力的的大大
6、小小，还还可可以以判判断断库库仑仑力力的的方方向向，当当带带电电体体带带负负电电荷荷时时，不不必必将将负负号号代代入入公公式式中中，只只将将电电荷荷量量的的绝绝对对值值代代入入公公式式算算出出力力的的大大小小，再再依依据据同同种种电电荷荷相相互互排排斥斥、异异种种电电荷荷相相互互吸吸引引来来判判断断方方向向只只有有采采用用国国际际单单位位，k的的数数值值才才是是9.010 9 Nm2/C2.如如果果一一个个点点电电荷荷同同时时受受到到两两个个或或更更多多的的点点电电荷荷的的作作用用力力，可可以以根根据据力力的合成法则求合力的合成法则求合力即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀
7、)3.两两个个完完全全相相同同的的小小球球A和和B，只只有有A带带有有一一定定的的电电荷荷量量，A、B接接触触后后分分开开，相相距距1 m时时测测得得相相互互作作用用力力等等于于1 N，求求接接触触前前A的的电电荷荷量量是是元元电电荷荷的的多多少少倍？倍？ 两两个个半半径径为R的的带电球球所所带电荷荷量量分分别为q1和和q2，当当两两球球心心相相距距3R时，相相互互作作用用的的静静电力力大大小小为()课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一对点电荷的正确理解对点电荷的正确理解例例例例1 1【规规律律总总结结】(1)带带电电体体能能否否简简化化为为点点电电荷荷，是是库库仑仑定定律律应应用用中中的的关
8、关键键点点另另一一个个条条件件是是“真真空空”中中，一一般般没没有有特特殊殊说说明明的的情情况况下下，都都可可按按真真空空来来处处理理(2)求求解解实实际际带带电电体体间间的的静静电电力力，可可以以把把实实际际带带电电体体转转化化为为点点电电荷荷，再再求求解解库库仑仑力力；对对于于不不要要求求定定量量计计算算的的实实际际带带电电体体间间的的静静电电力力，可可以以用用库库仑仑定定律律定定性分析性分析 真真空空中中相相距距3 m的的光光滑滑绝绝缘缘平平面面上上，分分别别放放置置两两个个电电荷荷量量为为Q、4Q的的点点电电荷荷A、B.然然后后再再在在某某一一位位置置放放置置点点电电荷荷C.这这时时三
9、三个个点点电电荷荷都都处处于于平平衡衡状状态态，求求点点电电荷荷C的的电电荷荷量量以以及及相相对对A的的位置位置【思思路路点点拨拨】每每个个点点电电荷荷都都处处于于平平衡衡，根根据据同同种种电电荷荷相相互互排排斥斥、异异种种电电荷荷相相互互吸吸引引的的规规律律以以及及库仑定律列出平衡方程式即可库仑定律列出平衡方程式即可类型二类型二库仑力作用下电荷的平衡库仑力作用下电荷的平衡例例例例2 2类型三类型三库仑定律和力学规律的综合应用库仑定律和力学规律的综合应用例例例例3 3 如如图124所所示示，悬挂挂在在O点点的的一一根根不不可可伸伸长的的绝缘细线下下端端有有一一个个带电荷荷量量不不变的的小小球球
10、A.在在两两次次实验中中，均均缓慢慢移移动另另一一带同同种种电荷荷的的小小球球B.当当B到到达达悬点点O的的正正下下方方并并与与A在在同同一一水水平平线上上，A处于于受受力力平平衡衡时，悬线偏偏离离竖直直方方向向的的角角度度为，若若两两次次实验中中B的的电荷荷量量分分别为q1和和q2， 分分别为30和和45.则q2/q1为()图124【思思路路点点拨】先先确确定定研研究究对象象，对研研究究对象象进行受力分析，再根据平衡条件列方程求解行受力分析，再根据平衡条件列方程求解【规规律律总总结结】库库仑仑力力的的大大小小既既与与电电荷荷量量的的乘乘积积有有关关，又又与与两两点点电电荷荷间间的的距距离离有有关关，库库仑仑力力的的大大小小变变化化由由二二者者共共同同决决定定带带电电物物体体在在电电场场中中的的平平衡衡问问题题，是是力力学学问问题题在在电电场场中中的的体体现现常常用用的的方方法法有有解解析析法法、图图解解法法、合合成成法法、分分解解法法、相相似似三三角形法等角形法等
