《2019春高中物理 第1章 静电场 2 库仑定律课件 新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019春高中物理 第1章 静电场 2 库仑定律课件 新人教版选修3-1（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物 理选修选修3-1 人教版人教版第一章静电场静电场2库仑定律库仑定律知道点知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法荷，体会科学研究中的理想模型方法掌握掌握库仑定律的内容及公式，会用定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关定律求解有关问题通通过静静电力和万有引力的力和万有引力的对比，体会自然比，体会自然规律的多律的多样性与性与统一性一性1 1课课前前预预习习2 2课课内内探探究究3 3素素养养提提升升4 4课课堂堂达达标标5 5课课时时作作业业课课 前前 预预 习习探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素mgtan变大变大变小变小方法方法(控制控制变量法量法)探究探究电荷荷间
2、作用力与距离的作用力与距离的关系关系探究探究电荷荷间作用力与作用力与电荷量的关荷量的关系系实验操作操作保持保持电荷量不荷量不变，改，改变悬点点位置，从而改位置，从而改变小球小球间距距r，观察察夹角角变化情况化情况保持保持悬点位置不点位置不变，改，改变小球小球带电量量q，观察察夹角角变化情况化情况实验现象象r变大，大，_r变小，小，_q变大，大，_q变小，小，_实验结论电荷荷间的作用力与的作用力与_有关，与有关，与_有关有关变小变小变大变大变大变大变小变小距离距离电荷量电荷量1库仑力库仑力电荷间的电荷间的_，也叫做静电力。，也叫做静电力。2点电荷点电荷(1)点点电电荷荷是是只只有有电电荷荷量量，
3、没没有有_的的理理想想化化的的模模型型，类类似似于于力力学中的学中的_，实际并不存在。，实际并不存在。(2)特点特点带电体间的距离比它们自身的大小带电体间的距离比它们自身的大小_；带带电电体体的的形形状状、大大小小及及电电荷荷分分布布状状况况对对电电荷荷间间的的_的的影影响响可可以忽略。以忽略。库仑定律库仑定律相互作用力相互作用力大小、形状大小、形状质点质点大得多大得多作用力作用力3库仑定律库仑定律(1)内内容容：真真空空中中两两个个静静止止点点电电荷荷之之间间的的相相互互作作用用力力F的的大大小小，与与它它们们的的电电荷荷量量q1、q2的的_成成正正比比，与与它它们们的的距距离离r的的_成成
4、反反比比，作作用用力的方向在它们的力的方向在它们的_上。上。(2)表达式：表达式：F_，其中静电力常量，其中静电力常量k_Nm2/C2。方方 向向 ： 在在 两两 点点 电电 荷荷 的的 连连 线线 上上 ， 同同 种种 电电 荷荷 _， 异异 种种 电电 荷荷_。(3)适用范围：适用范围：_。乘积乘积二次方二次方连线连线9.0109相斥相斥相吸相吸真空中的点电荷真空中的点电荷1实验装置实验装置库仑扭秤库仑扭秤(如图所示如图所示)库仑的实验库仑的实验距离距离r电荷量电荷量qFq1q2C 想一想想一想用用干干燥燥的的纤纤维维布布分分别别与与两两张张薄薄塑塑料料片片摩摩擦擦一一下下，然然后后将将两
5、两张张塑塑料料片片靠靠近近发发现现它它们们相相互互排排斥斥(如如图图)。通通过过此此现现象象说说明明摩摩擦擦后后的的透透明明塑塑料料片片之之间间的的相相互互作作用用力力不是万有引力，试叙述你的理由。不是万有引力，试叙述你的理由。解解析析：理理由由一一：透透明明塑塑料料片片互互相相排排斥斥，而而万万有有引引力力使使物物体体相相互互吸吸引引，显显然然这种排斥力不是万有引力。这种排斥力不是万有引力。理理由由二二：象象透透明明塑塑料料片片这这样样质质量量小小的的物物体体之之间间存存在在的的万万有有引引力力很很小小，我我们们一一般般无无法法观观察察到到明明显显的的受受力力情情况况。而而摩摩擦擦后后的的塑
6、塑料料片片之之间间的的相相互互作作用用力力可可以以明明显观察到，显然不是万有引力。显观察到，显然不是万有引力。理理由由三三：这这种种力力的的存存在在和和大大小小取取决决于于透透明明塑塑料料片片是是否否受受到到摩摩擦擦，万万有有引引力力与是否摩擦无关，因此这种力不是万有引力。与是否摩擦无关，因此这种力不是万有引力。课课 内内 探探 究究“嫦嫦娥娥三三号号”月月球球探探测测器器发发射射升升空空过过程程中中由由于于与与大大气气摩摩擦擦产产生生了了大大量量的的静静电电，如如果果这这些些静静电电没没有有及及时时导导走走，在在研研究究“嫦嫦娥娥三三号号”与与地地球球(地地球球带带负负电电)的的静静电力时，
7、能否把电力时，能否把“嫦娥三号嫦娥三号”看成点电荷？为什么？看成点电荷？为什么？提示：提示：能。能。 探究一对点电荷的理解探究一对点电荷的理解11点电荷是理想化的物理模型点电荷是理想化的物理模型点点电电荷荷是是只只有有电电荷荷量量，没没有有大大小小、形形状状的的理理想想化化模模型型，类类似似于于力力学学中中的的质质点，实际中并不存在。点，实际中并不存在。2带电体看成点电荷的条件带电体看成点电荷的条件(1)一一个个带带电电体体能能否否看看成成点点电电荷荷，要要看看它它本本身身的的线线度度是是否否比比它它们们之之间间的的距距离离小小得得多多。即即使使是是比比较较大大的的带带电电体体，只只要要它它们
8、们之之间间的的距距离离足足够够大大，也也可可以以视视为为点点电荷。电荷。(2)带带电电体体的的线线度度比比相相关关的的距距离离小小多多少少时时才才能能看看成成点点电电荷荷，还还与与问问题题所所要要求求的的精精度度有有关关。在在测测量量精精度度要要求求的的范范围围内内，带带电电体体的的形形状状及及大大小小对对相相互互作作用用力力的的影响可以忽略不计时，带电体就可以看成点电荷。影响可以忽略不计时，带电体就可以看成点电荷。特特别别提提醒醒：(1)从从宏宏观观意意义义上上讨讨论论电电子子、质质子子等等带带电电粒粒子子时时，完完全全可可以以把把它它们视为点电荷。们视为点电荷。(2)带电的物体能否看成点电
9、荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况。带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况。D 解解题题指指导导：一一个个带带电电体体能能否否看看做做点点电电荷荷，是是相相对对于于具具体体问问题题而而言言的的，不不能能单凭其大小和形状来确定。单凭其大小和形状来确定。解解析析：当当带带电电体体的的大大小小和和形形状状对对它它们们间间相相互互作作用用力力的的影影响响可可忽忽略略时时，这这个个带带电电体体可可看看作作点点电电荷荷，带带电电体体能能否否看看作作点点电电荷荷是是由由研研究究问问题题的的性性质质决决定定，与与自自身大小形状无具体关系，身大小形状无具体关系，D正确。正确。对对点点训训练
10、练1(2017安安徽徽蚌蚌埠埠五五中中、蚌蚌埠埠十十二二中中期期中中联联考考)关关于于点点电电荷荷的的说法正确的是说法正确的是()A点电荷的带电量一定是点电荷的带电量一定是1.601019CB实际存在的电荷都是点电荷实际存在的电荷都是点电荷C点电荷是理想化的物理模型点电荷是理想化的物理模型D大的带电体不能看成点电荷大的带电体不能看成点电荷C 解解析析：点点电电荷荷是是将将带带电电物物体体简简化化为为一一个个带带电电的的点点，元元电电荷荷是是电电量量的的最最小小值值，点点电电荷荷的的值值可可以以等等于于元元电电荷荷，也也可可以以是是元元电电荷荷的的整整数数倍倍，故故A错错误误；在在研研究究带带电
11、电体体间间的的相相互互作作用用时时，若若带带电电体体的的尺尺寸寸远远小小于于它它们们之之间间的的距距离离时时，才才可可把把带带电电体体看看成成点点电电荷荷，并并不不是是所所有有电电荷荷都都可可以以看看成成点点电电荷荷，故故B错错误误；点点电电荷荷是是理理想想化化的的物物理理模模型型，故故C正正确确；大大的的带带电电体体，在在间间距距更更大大的的情情况况下下，可可以以看看成成是是点点电电荷荷，故故D错误；故选：错误；故选：C。原原子子结结构构模模型型示示意意图图如如图图所所示示。该该模模型型中中，电电子子绕绕原原子子核做匀速圆周运动，就像地球的卫星一样。观察图片，思考：核做匀速圆周运动，就像地球
12、的卫星一样。观察图片，思考：电电子子做做匀匀速速圆圆周周运运动动所所需需的的向向心心力力是是由由原原子子核核对对电电子子的的万有引力提供的吗？万有引力提供的吗？提提示示：原原子子核核对对电电子子的的库库仑仑力力提提供供了了向向心心力力，两两者者间间的的万有引力要比库仑力小得多，完全可以忽略不计。万有引力要比库仑力小得多，完全可以忽略不计。探究二对库仑定律的理解探究二对库仑定律的理解21库仑定律的适用条件库仑定律的适用条件(1)真空中；真空中；(2)静止点电荷。静止点电荷。以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。2k值的确定值的确定库库仑仑定定律律
13、中中的的静静电电力力常常量量k，只只有有在在公公式式中中的的各各量量都都采采用用国国际际单单位位时时，才才可可以取以取k9.0109Nm2/C2。3静电力的确定方法静电力的确定方法静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。(1)大大小小计计算算：利利用用库库仑仑定定律律计计算算大大小小时时，不不必必将将表表示示电电性性的的正正、负负号号代代入入公式，只代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。的绝对值即可。(2)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。4多个点电荷的静电力叠加多个点电荷的
14、静电力叠加对对于于两两个个以以上上的的点点电电荷荷，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点点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和。电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和。5库仑力是库仑力是“性质力性质力”库库仑仑力力是是电电荷荷之之间间的的一一种种相相互互作作用用力力，具具有有自自己己的的特特性性，与与重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力一一样样是是一一种种“性性质质力力”。同同样样具具有有力力的的共共性性，例例如如两两个个点点电电荷荷之之间间的的相相互互作作用用力力也也遵遵守守牛牛顿顿第第三三定定律律大大小小相相等等、方方向向相相反反、作作用
15、用在在同同一一直直线线上上。在在实实际际应应用用时时，与与其其他他力力一一样样，受受力力分分析析时时不不能能漏漏掉掉，对对物物体体的的平平衡衡或或运运动动起起着着独立的作用。独立的作用。6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定律定律共同点共同点区区别影响大小的因素影响大小的因素万有引力定律万有引力定律都与距离的都与距离的平方成反比平方成反比都有一个常都有一个常量量与两个物体与两个物体质量有关，量有关，只有引力只有引力m1、m2、r库仑定律定律与两个物体与两个物体电荷量有关，荷量有关，有引力，也有斥力有引力，也有斥力q1、q2、rBD 解题指导：解题指导：解答本题应注意两点：
16、解答本题应注意两点：(1)两金属球可能带同种电荷，也可能带异种电荷。两金属球可能带同种电荷，也可能带异种电荷。(2)两相同金属球接触后平分总电量。两相同金属球接触后平分总电量。对对点点训训练练2(2018湖湖北北华华中中师师大大附附中中高高二二上上学学期期期期末末)如如图图所所示示，三三个个完完全全相相同同的的金金属属小小球球a、b、c位位于于等等边边三三角角形形的的三三个个顶顶点点上上。a和和c带带正正电电，b带带负负电电，a所所带带电电荷荷量量比比b的的小小。若若c受受到到a和和b的的静静电电力力的的合合力力可可用用图图中中四四条条有有向向线线段段中的一条来表示，它应是中的一条来表示，它应
17、是()AF1BF2CF3DF4B 解解析析：小小球球c将将受受到到小小球球a、b的的库库仑仑力力，由由于于a的的电电荷荷量量比比b的的小小，故故FacFbc，对对球球c受受力力分分析析如如图图所所示示，根根据据平平行行四四边边形形定定则则知知Fac与与Fbc的的合合力力应应偏偏向向Fbc一一侧，故选侧，故选B。素素 养养 提提 升升库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题A 解解析析：当当Q3为为负负电电荷荷，分分别别置置于于A左左侧侧、A与与B之之间间、B右右侧侧时时，三三者者受受力力情情况如下表所示：况如下表所示：当当Q3为为正正电电荷荷，分分别别置置于于A左左侧侧、A与与B之之间间、B右右侧侧时时，三三者者受受力力情情况况如如下下表所示：表所示：
