新人教版高中物理選修3－1第一章《庫侖定律習》精品學案

1、新人教版高中物理選修31第一章庫侖定律習精品學案課 題選修3-11.5庫侖定律習題課學案課 型習題課目 標（一）知識與技能1、通過例題的講解進一步理解庫侖定律的含義及其應用。 2、進一步熟練應用庫侖定律的公式進行有關的計算。（二）過程與方法通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律（三）情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生的觀察和探索能力重點重點：掌握庫侖定律難點：會用庫侖定律的公式進行有關的計算知識主干1.復習回顧2典例分析3課后鞏固學 習 過 程1.復習回顧1、復習上一節(jié)的內(nèi)容：（1）庫侖定律的內(nèi)容及表達式。（2）庫侖定律的適用條件。適用條件： 真空中，兩個點電荷之間的相互作用。（3

2、）應用庫侖定律解題注意的事項。2、典型例題分析：【例1】如圖1所示，真空中有三個同種點電荷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2受力分析如圖2所示，q2所受的靜電力為q3 和q1 對q2的作用力的合力。圖1q1對q2的作用力：圖2q3對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，真空中有兩個點電荷a、b，它們固定在一條直線上相距l(xiāng)=0.3m的兩點，它們的電荷量分別為qa=161012c，qb=4.01012c，現(xiàn)引入第三個同種點電荷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）若點電荷a、b不固定，而使三個點電荷在庫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，也可為負電荷。設電荷c放在距a右側x處，電荷量為q3 4(lx)2=x2 x=0.2m即點電荷c放在距a右側0.2m處，可為正電荷，也可為負電荷。（2）首先分析點電荷c可能放置的位置，三個點電荷都處于平衡，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， 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為負電荷時可滿足； 在ab連線的延長線a的左側，c帶正電時對a產(chǎn)生排斥力與b對a作用力方向相反可能a處于平衡；c對b的作用力為推斥力與a對b作用力方向相同，不可能使b平衡；c帶負電時對a產(chǎn)生吸引力與b對a作用力方向相同，不可能使a處于平衡；c對b的作用力為吸引力與a對b作用力方向相反，可能使b平衡，但離a近，a帶電荷又多，不能同時使a、b處于平衡。 放b的右側，c對b的作用力為推斥力與a對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，且為負電荷。設電荷c放在距a右側x處，電荷量為q3對c： x=0.2m對b： ，為

5、負電荷。【拓展】若a、b為異種電荷呢？【解析】（1）電荷c放在b的右側，且距b 0.3m處，電量的大小及正負無要求；（2）電荷c放在b的右側，且距b 0.3m處，c為正電荷，學生歸納后進行總結：同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；遠離大球近小球，平衡位置連成線；三個小球都平衡，電量正負有條件；第三小球能平衡，電量正負任意選。【例3】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，當兩小球在同一高度時且相距3cm，絲線與堅直方向夾角為45，此時小球b受到庫侖力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對小球a的靜電力f，三個力的作用。三個力的合力為零。 代入數(shù)據(jù)解得：由式可知： 代入數(shù)據(jù)解得： 小球b受到庫侖力與小球a受到庫侖力為作用力和反作用力，所以小球b受到的庫侖力大小為210-3n。小球a與小球b相互吸引，b帶正電，小球a帶負電，所以：qa=0.5108c【說明】本題在解答過程中，物體的平衡條件成為關鍵內(nèi)容，因此分析物體的受力，對力進行分解合成就成了必須的步驟。其次，小球a帶電量為qa=-5109c中的負號在答案中不是可缺少的內(nèi)容，必須重視。課后鞏固練習：課內(nèi)提升：1、兩個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，相互間的庫侖力為f1，若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時，庫侖力為f2，則兩力大?。?）af1f2 bf1f2 cf1f2 d無法確定2、兩個相同的金屬小球（可看作點電荷），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的位置上，則它們間的庫侖力可能是原來的（ ）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點電荷，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、兩個完全相同的金屬球a和b，帶異號不等量電荷，相隔一定距離，庫侖力為f，把兩球相互接觸后再放回原處，則兩球間的庫侖力將：（ ）a、減小 b、增大 c、不變 d、以上情形都有可能2、下列關于點電荷的說法中，正確的是 a只有體積很小的帶電體才能看作點電荷b體積很大的帶電體一定不是點電荷c當兩個帶電體的形狀對它相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷d任何帶電球體，都可看作電荷全部集中于球心的點電荷3、a、b、c三個塑料小球，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球都帶負電 bb球帶負電，c球帶正電cb、c球中必有一個帶負電，另一個不

9、帶電 db、c球都不帶電4、兩個點電荷相距r時相互作用力為f，則 a電量不變距離加倍時，作用力變?yōu)閒/4b其中一個電荷的電量和兩電荷間距都減半時，作用力不變c每個電荷的電量和兩電荷間距減半時，作用力為4fd每個電荷的電量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時，作用力不變5、真空中兩個點電荷q1、q2，距離為r，當q1增大到2倍時，q2減為原來的1/3，而距離增大到原來的3倍，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼模海?）a、4/9 b、4/27 c、8/27 d、2/276、兩個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、庫侖定律公式中靜電力常數(shù)k的大小表示_在國際單位制中k的單位是_8、電子質(zhì)量為9.110-31kg，電子電量與氫原子核電