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1、高中物理高中物理选修选修3-1粤教版粤教版第一章第一章 电电 场场学案学案2 探究静电力探究静电力12知道点电荷的概念知道点电荷的概念.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用库仑定律进行有关的计算库仑定律进行有关的计算学习目标学习目标学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结知识储备知识储备一、一、点电荷点电荷小得多小得多 点电荷点电荷二、库仑定律二、库仑定律1. 变量控制变量控制2. 正比正比 反比反比 连线上连线上 静电力静电力 库仑力库仑力学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课
2、堂小结课堂小结一、库仑定律一、库仑定律1O是一个带正电的物体把系在丝线上的是一个带正电的物体把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小力的大小。2使小球处于同一位置，增大或减小小球所使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，小球所受作用力的大小如何变带的电荷量，小球所受作用力的大小如何变化？化？3以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？力？这些因素对作用力的大小有什么影响？受力由大到小受力
3、由大到小的排序为的排序为P1、P2、P3. 增大小球所带的电荷量，小球增大小球所带的电荷量，小球受到的作用力增大；减小小球受到的作用力增大；减小小球所带的电荷量，小球受到的作所带的电荷量，小球受到的作用力减小用力减小 答案电荷量和电荷间的距离电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，答案电荷量和电荷间的距离电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着电荷间距离的增大而减小随着电荷间距离的增大而减小 要点提炼要点提炼 1库仑定律的表达式：库仑定律的表达式： 式中的式中的k为静电力常量，数值为为静电力常量，数值为k9.0109 Nm2/C2.2库仑定律的适用条件：真空中、点电荷库仑定律的适用条件：真
4、空中、点电荷.学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结延伸思考延伸思考1有人说：有人说：“点电荷是指带电荷量很小的带电体点电荷是指带电荷量很小的带电体”，对吗？为什么？对吗？为什么？与质点相类比理解与质点相类比理解一个物体能否被看做点电荷，一个物体能否被看做点电荷，是根据：是根据：带电体的形状、大小及电荷分布状况带电体的形状、大小及电荷分布状况对对研究的问题研究的问题的影响可以忽略时，的影响可以忽略时，就就可以看做点电荷可以看做点电荷.是相对于具体问题而言是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状而定的，不能单凭其大小和形状而定因为当因
5、为当r0时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律不再适用了时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律不再适用了学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二、静电力的叠加二、静电力的叠加已知空间中存在三个点电荷已知空间中存在三个点电荷A、B、C，A对对C的库的库仑力是否因仑力是否因B的存在而受到影响？的存在而受到影响？A、B是否对是否对C都都有力的作用？如何求有力的作用？如何求A、B对对C的作用力？的作用力？力的独立性力的独立性无影响无影响矢量合成矢量合成要点提炼要点提炼1如果存在两个以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它如果存在两个
6、以上点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变因的作用力两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变因此，两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这此，两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和个点电荷的作用力的矢量和2任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的所以，如果知道带电任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间体上的电荷分布，根据库仑定律和平行四边形定则就可
7、以求出带电体间的静电力的大小和方向的静电力的大小和方向学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结一、对点电荷的理解一、对点电荷的理解 例例1 （单选）下列关于点电荷的说法中，（单选）下列关于点电荷的说法中，正确的是正确的是 ()A只有电荷量很小的带电体才能看成是只有电荷量很小的带电体才能看成是 点电荷点电荷B体积很大的带电体一定不能看成是点体积很大的带电体一定不能看成是点 电荷电荷C当两个带电体的大小远小于它们之间当两个带电体的大小远小于它们之间 的距离时，可将这两个带电体看成点的距离时，可将这两个带电体看成点 电荷电荷D一切带电体都可以看
8、成是点电荷一切带电体都可以看成是点电荷看做点电荷的条件与看做点电荷的条件与q q、V V 无关无关大小对二者之间作用力大小对二者之间作用力几乎没有影响几乎没有影响有条件有条件学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二、对库仑定律的理解二、对库仑定律的理解例例2 （单选）两个分别带有电荷量（单选）两个分别带有电荷量Q和和3Q的相同金属小球的相同金属小球(均可视为点电荷均可视为点电荷)，固，固定在相距为定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小的两处，它们间库仑力的大小为为F.两小球相互接触后将其固定距离变为两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则
9、两球间库仑力的大小为，则两球间库仑力的大小为 ()先中和后平分先中和后平分C学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结 （单选）（单选）有三个完全相同的金有三个完全相同的金属小球属小球A、B、C，A所带电荷量为所带电荷量为7Q，B所带电荷量为所带电荷量为Q，C不不带电将带电将A、B固定起来，然后让固定起来，然后让C反复与反复与A、B接触，最后移去接触，最后移去C，A、B间的相互作用力变为原来的间的相互作用力变为原来的 ( )最终最终3 3球电荷量平分球电荷量平分C学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检
10、测课堂小结课堂小结例例3 （单选）如图所示，两个点（单选）如图所示，两个点电荷，电荷量分别为电荷，电荷量分别为q14109 C和和q29109 C，分别固定，分别固定于相距于相距20 cm的的a、b两点，有一两点，有一个点电荷个点电荷q放在放在a、b所在直线上所在直线上且静止不动，该点电荷所处的且静止不动，该点电荷所处的位置是位置是 ()A在在a点左侧点左侧40 cm处处B在在a点右侧点右侧8 cm处处C在在b点右侧点右侧20 cm处处D无法确定无法确定电性未知，可假设为带正电电性未知，可假设为带正电FaFbA.方向满足，大小方向满足，大小x40 cmFaFbB.方向不满足方向不满足C.方向满
11、足，方向满足，FaFbAFbFa三、多个点电荷间静电力的叠加三、多个点电荷间静电力的叠加学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结例例4 4 如图所示，分别在如图所示，分别在A、B两点放置点电两点放置点电荷荷Q121014 C和和Q221014 C.在在AB的垂直平分线上有一点的垂直平分线上有一点C，且，且ABACBC6102 m如果有一高能电子静止放如果有一高能电子静止放在在C点处，则它所受的库仑力的大小和方向点处，则它所受的库仑力的大小和方向如何？如何？负电负电库仑力一定库仑力一定在两电荷的在两电荷的连线上连线上FBFAF且夹角为且夹角
12、为1200F=8.01021 N，方向平行于方向平行于AB连线由连线由B指向指向A学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结库仑的实验库仑的实验库仑定律库仑定律适用条件适用条件点电荷点电荷应用应用力的合成力的合成平行四边形平行四边形定则定则表达式表达式学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结1(对点电荷的理解对点电荷的理解) （双选）对点电荷的（双选）对点电荷的理解，你认为正确的是理解，你认为正确的是 ()A点电荷可以是带电荷量很大的带电体点电荷可以是带电荷量很大的带电体B点电荷的带电
13、荷量可能是点电荷的带电荷量可能是2.561020 CC只要是均匀的球形带电体，不管球的大只要是均匀的球形带电体，不管球的大 小，都能被看做点电荷小，都能被看做点电荷D当两个带电体的形状对它们的相互作用当两个带电体的形状对它们的相互作用 力的影响可忽略时，这两个带电体都能力的影响可忽略时，这两个带电体都能 看做点电荷看做点电荷点电荷的条件点电荷的条件不是不是e e 的整数倍的整数倍学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结2(对库仑定律的理解对库仑定律的理解) （单选）（单选）相隔一段相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为距离的两个点电
14、荷，它们之间的静电力为F，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，倍，则它们之间的静电力变为则它们之间的静电力变为 ()A学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结3(静电力的叠加静电力的叠加)如图所示，等边三角形如图所示，等边三角形ABC，边长为，边长为L，在顶点，在顶点A、B处有等量同处有等量同种点电荷种点电荷QA、QB，QAQBQ，求在顶，求在顶点点C处的正点电荷处的正点电荷QC所受的静电力所受的静电力学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结4.(静电力的叠加静电力的叠加)如图所示，在一条直线上的三点分别放置如图所示，在一条直线上的三点分别放置QA3109 C 、 QB4109 C、QC3109 C的的A、B、C点电荷，试求作用在点电荷点电荷，试求作用在点电荷A上上的静电力的大小的静电力的大小FBAFCA学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结
