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所在位置:教学设计 > 物理 > 选修3-1 > 第一章静电场 > 2.库伦定律
库仑定律教学设计
发布人:薛正彬 浏览:1185次 时间:2017/6/14 9:05:54

2节 库仑定律

班级­­____姓名______

库仑定律:

一、适用条件­­­_______________。

1、点电荷:带电体能看作点电荷的条件_____________________。

1)点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.

2)一个带电体能否看作点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定,例如,一个半径为10 cm的带电圆盘,如果考虑它和相距10 m处某个电子的作用力,就完全可以把它看作点电荷,而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面.

3)真空中的电荷若不是点电荷,如图所示.同种电荷时,实际距离会增大,异种电荷时,实际距离会减小。

学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!4)对公式的理解:r时,F_____;r0,F_____________。

5)计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行.即用公式计算库仑力的大小时,不必将电荷q1q2的正、负号代入公式中,而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小,力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可。

6)式中各量的单位要统一用国际单位,与k9.0×109 N·m2/C2统一.

2、如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力,可由静电力叠加的原理求出合力.

2

微元合成结论:_________________________________。

3、两个点电荷间的库仑力为相互作用力,同样满足牛顿第三定律.

 库仑定律与万有引力定律相比有何异同点?

 

万有引力定律

库仑定律

不同点

只有引力

既有引力又有斥力

天体间表现明显

微观带电粒子

间表现明显

都是场力

万有引力场

电场

公式

 

 

 

条件

两质点之间

两点电荷之间

通过对比大家发现,大自然尽管是多种多样的,但也有规律可循,具有统一的一面.规律的表达那么简捷,却揭示了自然界中深奥的道理,这就是自然界和谐多样的美.

特别提醒 (1)库仑力和万有引力是不同性质的力.

(2)万有引力定律适用时,库仑定律不一定适用.学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

1

结论:微观粒子间的相互作用可忽略万有引力,带电小球、油滴受力分析时不可忽略重力。

4、库仑扭秤实验:

 

 

5、三个点电荷在一条直线上的平衡问题

1)两电荷固定,第三个电荷的平衡问题:

 

 

2)三电荷均可自由移动的平衡问题:

 

 

 

 

 

 

课堂练习:

课本P9《问题与练习》

课后练习:

1、对于库仑定律,下面说法正确的是(  )

A.库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力

B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律

C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等

D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量

学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!2、下列关于点电荷的说法中,正确的是(  )

A.只有体积很小的带电体才学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!能看成是点电荷

B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷

C.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电荷

D.一切带电体都可以看成是点电荷

3、如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量绝对值均为Q,两球之间的静电力为(  )

A.等于     B.大于

C.小于          D.等于

学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!4、两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为17,相距r,两者相互接触后,再放回原来的位置,则相互作用力可能是原来的      (  )

A.    B.    C.   学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯! D.

5、如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(  )

A.速度变大,加速度变大        B.速度变小,加速度变小

学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!C.速度变大,加速度变小        D.速度变小,加速度变大

6、如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1q2θ分别为30°45°,则q2/q1(  )

A2               B

C2             D3

7、如图所示,学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0B球将(  )

A.若AB为异种电性的电荷,B球一定做圆周运动

B.若AB为异种电性的电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动

C.若AB为同种电性的电荷,B球一定做远离A球的变加速曲线运动

D.若AB为同种电性的电荷,B球的动能一定会减小

8、甲、乙两导体球,甲球带有4.8×1016 C的正电荷,乙球带有3.2×1016 C的负电荷,放在真空中相距为10 cm的地方,甲、乙两球的半径远小于10 cm.

(1)试求两球之间的静电力,并说明是引力还是斥力?

(2)将两个导体球相互接触一会儿,再放回原处,其作用力能求出吗?是斥力还是引力?

 

 

 

9真空中两个静止点电荷相距10 cm,它们之间相互作用力大小为9×104 N.当它们合在一起时,成为一个带电荷量为3×108 C的点电荷.问原来两电荷的带电荷量各为多少?某同学求解如下:

根据电荷守恒定律:q1q23×108 Ca

根据库仑定律:q1q2F×9×104 C21×1015 C2b

联立两式得:qaq1b0

解得:q1(a±)(3×108±) C

根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的错误并给出正确的解答.

 

 

 

 

10、一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O处,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆孔,则此时位于球心处的点电荷所受到力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)

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