新人教版高中物理選修3－1第一章《庫(kù)侖定律習(xí)》精品學(xué)案

1、新人教版高中物理選修31第一章庫(kù)侖定律習(xí)精品學(xué)案課 題選修3-11.5庫(kù)侖定律習(xí)題課學(xué)案課 型習(xí)題課目 標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、通過(guò)例題的講解進(jìn)一步理解庫(kù)侖定律的含義及其應(yīng)用。 2、進(jìn)一步熟練應(yīng)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。（二）過(guò)程與方法通過(guò)演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫(kù)侖定律（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力重點(diǎn)重點(diǎn)：掌握庫(kù)侖定律難點(diǎn)：會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算知識(shí)主干1.復(fù)習(xí)回顧2典例分析3課后鞏固學(xué) 習(xí) 過(guò) 程1.復(fù)習(xí)回顧1、復(fù)習(xí)上一節(jié)的內(nèi)容：（1）庫(kù)侖定律的內(nèi)容及表達(dá)式。（2）庫(kù)侖定律的適用條件。適用條件： 真空中，兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。（3

2、）應(yīng)用庫(kù)侖定律解題注意的事項(xiàng)。2、典型例題分析：【例1】如圖1所示，真空中有三個(gè)同種點(diǎn)電荷q1、q2和q3，它們固定在一條直線上，電荷量均為q=4.01012c，求q2所受的靜電力的大小和方向?！窘馕觥繉?duì)q2受力分析如圖2所示，q2所受的靜電力為q3 和q1 對(duì)q2的作用力的合力。圖1q1對(duì)q2的作用力：圖2q3對(duì)q2的作用力： 代入數(shù)據(jù)得：，方向沿q2、q3連線指向q3【例2】如圖3所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷a、b，它們固定在一條直線上相距l(xiāng)=0.3m的兩點(diǎn)，它們的電荷量分別為qa=161012c，qb=4.01012c，現(xiàn)引入第三個(gè)同種點(diǎn)電荷c，（1）若要使c處于平衡狀態(tài)，試求c電荷的電量和

3、放置的位置？（2）若點(diǎn)電荷a、b不固定，而使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫(kù)侖力作用下都能處于平衡狀態(tài)，試求c電荷的電量和放置的位置？圖3【解析】（1）由分析可知，由于a和b為同種電荷，要使c處于平衡狀態(tài)，c必須放在a、b之間某位置，可為正電荷，也可為負(fù)電荷。設(shè)電荷c放在距a右側(cè)x處，電荷量為q3 4(lx)2=x2 x=0.2m即點(diǎn)電荷c放在距a右側(cè)0.2m處，可為正電荷，也可為負(fù)電荷。（2）首先分析點(diǎn)電荷c可能放置的位置，三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡，彼此之間作用力必須在一條直線上，c只能在ab決定的直線上，不能在直線之外。而可能的區(qū)域有3個(gè)， ab連線上，a與b帶同種電荷互相排斥，c電荷必須與a、b均產(chǎn)生吸引力，

4、c為負(fù)電荷時(shí)可滿足； 在ab連線的延長(zhǎng)線a的左側(cè)，c帶正電時(shí)對(duì)a產(chǎn)生排斥力與b對(duì)a作用力方向相反可能a處于平衡；c對(duì)b的作用力為推斥力與a對(duì)b作用力方向相同，不可能使b平衡；c帶負(fù)電時(shí)對(duì)a產(chǎn)生吸引力與b對(duì)a作用力方向相同，不可能使a處于平衡；c對(duì)b的作用力為吸引力與a對(duì)b作用力方向相反，可能使b平衡，但離a近，a帶電荷又多，不能同時(shí)使a、b處于平衡。 放b的右側(cè)，c對(duì)b的作用力為推斥力與a對(duì)b作用力方向相同，不可能使b平衡；由分析可知，由于a和b為同種電荷，要使三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)，c必須放在a、b之間某位置，且為負(fù)電荷。設(shè)電荷c放在距a右側(cè)x處，電荷量為q3對(duì)c： x=0.2m對(duì)b： ，為

5、負(fù)電荷。【拓展】若a、b為異種電荷呢？【解析】（1）電荷c放在b的右側(cè)，且距b 0.3m處，電量的大小及正負(fù)無(wú)要求；（2）電荷c放在b的右側(cè)，且距b 0.3m處，c為正電荷，學(xué)生歸納后進(jìn)行總結(jié)：同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；遠(yuǎn)離大球近小球，平衡位置連成線；三個(gè)小球都平衡，電量正負(fù)有條件；第三小球能平衡，電量正負(fù)任意選?！纠?】圖4如圖4所示，把質(zhì)量為0.2克的帶電小球a用絲線吊起，若將帶電量為410-8c的小球b靠近它，當(dāng)兩小球在同一高度時(shí)且相距3cm，絲線與堅(jiān)直方向夾角為45，此時(shí)小球b受到庫(kù)侖力f=_。小球a帶的電量qa=_。圖5【解析】根據(jù)題意可知，小球a處于平衡狀態(tài)，分析小球a受力情

6、況如圖5所示。小球a受到重力mg、絲線的張力t；。小球b對(duì)小球a的靜電力f，三個(gè)力的作用。三個(gè)力的合力為零。 代入數(shù)據(jù)解得：由式可知： 代入數(shù)據(jù)解得： 小球b受到庫(kù)侖力與小球a受到庫(kù)侖力為作用力和反作用力，所以小球b受到的庫(kù)侖力大小為210-3n。小球a與小球b相互吸引，b帶正電，小球a帶負(fù)電，所以：qa=0.5108c【說(shuō)明】本題在解答過(guò)程中，物體的平衡條件成為關(guān)鍵內(nèi)容，因此分析物體的受力，對(duì)力進(jìn)行分解合成就成了必須的步驟。其次，小球a帶電量為qa=-5109c中的負(fù)號(hào)在答案中不是可缺少的內(nèi)容，必須重視。課后鞏固練習(xí)：課內(nèi)提升：1、兩個(gè)半徑相等體積不能忽略的金屬球相距r,它們帶有等量同種電荷

7、q時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為f1，若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時(shí)，庫(kù)侖力為f2，則兩力大?。?）af1f2 bf1f2 cf1f2 d無(wú)法確定2、兩個(gè)相同的金屬小球（可看作點(diǎn)電荷），帶電量之比為1:7，在真空中相距為r，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，則它們間的庫(kù)侖力可能是原來(lái)的（ ）4/7 3/7 9/7 16/713-1-1a b c d3、如圖13-1-1所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。（1）如q2為正電荷，則q1為 電荷，q3為 電荷。（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

8、 ： ： 。課外遷移：1、兩個(gè)完全相同的金屬球a和b，帶異號(hào)不等量電荷，相隔一定距離，庫(kù)侖力為f，把兩球相互接觸后再放回原處，則兩球間的庫(kù)侖力將：（ ）a、減小 b、增大 c、不變 d、以上情形都有可能2、下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是 a只有體積很小的帶電體才能看作點(diǎn)電荷b體積很大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷c當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷d任何帶電球體，都可看作電荷全部集中于球心的點(diǎn)電荷3、a、b、c三個(gè)塑料小球，a和b、b和c、c和a之間都是互相吸引的，如果a帶正電，則 ab、c球都帶負(fù)電 bb球帶負(fù)電，c球帶正電cb、c球中必有一個(gè)帶負(fù)電，另一個(gè)不

9、帶電 db、c球都不帶電4、兩個(gè)點(diǎn)電荷相距r時(shí)相互作用力為f，則 a電量不變距離加倍時(shí)，作用力變?yōu)閒/4b其中一個(gè)電荷的電量和兩電荷間距都減半時(shí)，作用力不變c每個(gè)電荷的電量和兩電荷間距減半時(shí)，作用力為4fd每個(gè)電荷的電量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時(shí)，作用力不變5、真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，距離為r，當(dāng)q1增大到2倍時(shí)，q2減為原來(lái)的1/3，而距離增大到原來(lái)的3倍，電荷間的庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的：（ ）a、4/9 b、4/27 c、8/27 d、2/276、兩個(gè)放在絕緣架上的相同金屬球，相距d，球的半徑比d小得多，分別帶q和3q的電荷，相互斥力為3f，現(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸，然后分開，仍放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)椋?）a0 bf c3f d4f7、庫(kù)侖定律公式中靜電力常數(shù)k的大小表示_在國(guó)際單位制中k的單位是_8、電子質(zhì)量為9.110-31kg