《庫侖定律》內(nèi)容完整賞析課件

1、主講人： 時間: 物理精品課件內(nèi)容完整第九章靜電場及其應用2庫侖定律1.知道點電荷的概念.2.理解庫侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件.3.理解靜電力的概念，會用庫侖定律進行有關(guān)計算.學習目標知識梳理重點探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN課時對點練一、電荷之間的作用力知識梳理1.實驗探究：利用如圖1所示的裝置探究影響電荷之間相互作用力的因素.實驗結(jié)論：電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而 ，隨著距離的增大而 .圖1增大減小2.庫侖定律(1)點電荷：當帶電體之間的距離比它們自身的大小 ，以致帶電體的 、 及 對它們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體可以看作帶電的點，叫作 .(2)庫侖

2、定律 內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成 ，與它們的距離的 成反比，作用力的方向在_.這種電荷之間的相互作用力叫作 或 .公式：F ，其中k Nm2/C2，叫作靜電力常量.適用條件：a. ；b. .大得多形狀大小電荷分布狀況點電荷正比二次方它們的連線上靜電力庫侖力9.0109在真空中靜止點電荷1.庫侖扭秤實驗是通過懸絲 比較靜電力F大小的.實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜電力F與距離r的 成反比.2.庫侖在實驗中為研究F與q的關(guān)系，采用的是用兩個 的金屬小球，一個帶電，一個不帶電，互相接觸后，電荷量 的方法，發(fā)現(xiàn)F與q1和q2的 成正比.二、庫侖的實驗扭轉(zhuǎn)的角度二次方完全相同平分

3、乘積1.判斷下列說法的正誤.(1)探究電荷之間的作用力與某一因素的關(guān)系時，必須采用控制變量法.()(2)只有電荷量很小的帶電體才能看成點電荷.()(3)兩點電荷所帶的電荷量越大，它們間的靜電力就越大.()(4)兩點電荷所帶的電荷量一定時，電荷間的距離越小，它們間的靜電力就越大.()(5)若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力.()即學即用2.(2020十堰市高二期末)真空中有兩個靜止點電荷，它們之間的庫侖力的大小為F.若將它們的距離減小為原來的 ，同時將它們的電荷量均增大為原來的2倍，則它們之間的庫侖力將變?yōu)锳. B.F C.4F D.16F若將它們的

4、距離減小為原來的 ，同時將它們的電荷量均增大為原來的2倍，導學探究原子是由原子核和核外電子組成的，核外電子繞核做圓周運動，什么力提供電子做圓周運動的向心力？一、庫侖定律的理解和應用重點探究答案原子核對核外電子的庫侖力提供電子做圓周運動的向心力.1.點電荷(1)點電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化模型，類似于力學中的質(zhì)點，實際中并不存在.(2)帶電體能否看成點電荷視具體問題而定.如果帶電體的大小比帶電體間的距離小得多，則帶電體的大小及形狀就可以忽略，此時帶電體就可以看成點電荷.知識深化2.庫侖定律(1)庫侖定律只適用于真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用，一般沒有特殊說明的情況下，都可按真空

5、來處理.(2)當r0時，電荷不能再看成點電荷，庫侖定律不再適用.(3)兩個點電荷之間的靜電力遵守牛頓第三定律.不要認為電荷量大的電荷對電荷量小的電荷作用力大.(4)兩個規(guī)則的帶電球體相距比較近時，電荷的分布會發(fā)生改變，庫侖定律不再適用.例對于庫侖定律，下列說法正確的是A.凡計算真空中兩個點電荷間的相互作用力，就可以使用公式FkB.兩個帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律C.相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫侖力大小一定相等D.當兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距4r時，對于它們之間的靜電作用力大小，只取決于它們各自所帶的電荷量解析庫侖定律適用于真空中的兩個靜止點電荷，

6、A錯誤；當兩個帶電小球離得非常遠時，可以看成點電荷來處理，而非常近時帶電小球上的電荷分布會發(fā)生變化，不再均勻，故不能用庫侖定律來計算，B、D錯誤；兩個點電荷之間的庫侖力是作用力和反作用力，C正確.例2A、B、C三點在同一直線上，ABBC12，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷.當在A處放一電荷量為q的點電荷時，Q所受的靜電力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為2q的點電荷，則Q所受的靜電力為A. B. C.F D.F解析在A處放一電荷量為q的點電荷時，在C處放一電荷量為2q的點電荷時，且不管電荷Q是正電荷還是負電荷，兩種情況下，Q受到的靜電力的方向都相同.用公式計算靜電力時，

7、不必將表示電荷q1、q2的帶電性質(zhì)的正、負號代入公式中，只將其電荷量的絕對值代入即可；靜電力的方向可根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引加以判別.歸納總結(jié)導學探究如圖2所示，真空中有三個帶正電的點電荷A、B、C，它們固定在邊長為a的等邊三角形的三個頂點上，電荷量都是Q，則電荷C所受的靜電力多大？方向如何？二、靜電力的計算圖2答案以C為研究對象，根據(jù)庫侖定律，點電荷C共受到F1和F2兩個力的作用，如圖所示，每兩個點電荷之間的距離都相同，合力的方向沿A與B連線的垂直平分線向右下方.知識深化1.兩個或三個以上點電荷對某一點電荷的作用力，等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和.這個結(jié)論叫作靜電

8、力疊加原理.2.靜電力具有力的一切性質(zhì)，靜電力疊加原理實際就是力疊加原理的一種具體表現(xiàn).3.靜電力的合成與分解滿足平行四邊形定則，如圖3所示.圖3例3如圖4所示，分別在A、B兩點放置點電荷Q121014 C和Q221014 C.在AB的垂直平分線上有一點C，且ABACBC6102 m.如果有一電子靜止放在C點處，靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，則它所受的靜電力的大小為_ N，方向_.圖481021平行于AB連線向左解析電子帶負電荷，在C點同時受A、B兩點電荷的靜電力FA、FB，如圖所示.同理可得：FB8.01021 N.由矢量的平行四邊形定則和幾何知識得靜止放在C點的電子受到的靜電力大

9、小為FFAFB8.01021 N，方向平行于AB連線向左.針對訓練如圖5所示，有三個點電荷A、B、C位于一個等邊三角形的三個頂點上，已知三角形的邊長為1 cm，B、C所帶電荷量為qBqC1106 C，A所帶電荷量為qA2106 C，靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，A所受B、C兩個電荷的靜電力的合力F的大小和方向為圖5A.180 N，沿AB方向B.180 N，沿AC方向C.180 N，沿BAC的角平分線D.180 N，沿BAC的角平分線解析點電荷B、C對點電荷A的靜電力大小相等，如圖所示，A受大小相等的兩個靜電力，兩靜電力夾角為60，故由矢量的平行四邊形定則和幾何知識得A受到的靜電力的合

10、力大小為方向沿BAC的角平分線，故選項D正確.1.(點電荷)下列關(guān)于點電荷的說法正確的是A.只有體積很小的帶電體才能看成點電荷B.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷C.當兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時，可將這兩個帶電體看成點電荷D.一切帶電體都可以看成點電荷1234隨堂演練解析當帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間作用力的影響可以忽略不計時，帶電體可看成點電荷，選項C正確.12342.(庫侖定律的理解)(2020南平市檢測)關(guān)于庫侖定律，下列說法正確的是A.庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積最小的帶電體B.根據(jù)Fk ，當兩個帶電體

11、間的距離趨近于零時，靜電力將趨向于無窮大C.所帶電荷量分別為Q和3Q的點電荷A、B相互作用時，B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍D.庫侖定律的適用條件是真空和靜止點電荷1234解析如果在研究的問題中，帶電體的形狀、大小以及電荷分布狀況對它們之間作用力的影響可以忽略不計，即可將它看作是一個帶電的點，則這樣的帶電體叫作點電荷，故A錯誤；兩個帶電體間的距離趨近于零時，帶電體已經(jīng)不能看成點電荷了，F(xiàn)k 已經(jīng)不能適用，故B錯誤；根據(jù)牛頓第三定律得，A、B相互作用時，B受到的靜電力與A受到的靜電力大小相等，故C錯誤；庫侖定律的適用條件是真空和靜止點電荷，故D正確.12341234接觸后二者所帶的電荷量都

12、變?yōu)镼，12344.(靜電力的疊加)(2020德州市期末)如圖6所示，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab8 cm、ac6 cm、bc10 cm，小球c所受靜電力合力的方向平行于ab的連線斜向下.關(guān)于小球a、b的電性及所帶電荷量比值的絕對值n，下列說法正確的是圖61234解析由題意知c53，a90，由小球c所受靜電力合力的方向知a、b帶異種電荷，小球a、b對小球c的作用力如圖所示.考點一點電荷1.物理學引入“點電荷”概念，從科學方法上來說屬于A.觀察實驗的方法 B.控制變量的方法C.等效替代的方法 D.建立物理模型的方法基礎(chǔ)對點練課時對點練123456789解析點電荷是為了研究

13、物理問題方便而引入的物理模型，是由實際物體抽象所得，D正確.2.下列關(guān)于點電荷的說法正確的是A.任何帶電球體都可以看成電荷全部集中于球心的點電荷B.球狀帶電體一定可以看成點電荷C.點電荷就是元電荷D.一個帶電體能否看成點電荷應視具體情況而定解析一個帶電體能否看成點電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀及帶電荷量的多少來判斷，選項D正確，A、B錯誤；元電荷是指電荷量，點電荷是指帶電體的抽象，兩者的內(nèi)涵不同，選項C錯誤.123456789考點二庫侖定律的理解與簡單應用3.兩個半徑為R的帶電金屬球所帶電荷量分別為q1和q2，當兩球心相距3R時，相互作用的靜電力大小為123456789解析

14、因為兩球心的距離不比球的半徑大得多，所以兩帶電金屬球不能看作點電荷，必須考慮電荷在球上的實際分布.123456789當q1、q2是異種電荷時，相互吸引，電荷分布于最近的兩側(cè)，當q1、q2是同種電荷時，相互排斥，電荷分布于最遠的兩側(cè)，4.電荷量分別為q1、q2的兩個點電荷，相距r時，它們之間的相互作用力為F，下列說法錯誤的是A.如果q1、q2恒定，當距離變?yōu)?時，作用力將變?yōu)?FB.如果其中一個電荷的電荷量不變，而另一個電荷的電荷量和它們之間的距離都減半時，作用力變?yōu)?FC.如果它們的電荷量和距離都加倍時，作用力不變D.如果它們的電荷量都加倍，距離變?yōu)?r時，作用力將變?yōu)?F1234567891

15、23456789如果其中一個電荷的電荷量不變，而另一個電荷的電荷量和它們間的距離都減半時，1234567895.(2020重慶西南大學附屬中學期中)兩個大小、材質(zhì)完全相同的金屬小球a、b，帶電荷量分別為3q和q，距離為r時庫侖力大小為F1，兩小球接觸后分開，距離為2r時庫侖力大小為F2，r比兩小球的半徑大得多，則兩力大小之比為A.112 B.121 C.34 D.43123456789解析根據(jù)庫侖定律可知，123456789兩小球完全相同，接觸后分開，電荷量先中和后平分，所以兩力大小之比為121，選項B正確，A、C、D錯誤.考點三靜電力的疊加6.如圖1所示，有三個點電荷A、B、C位于一個等邊三

16、角形的三個頂點上，已知A、B都帶正電荷，A所受B、C兩個電荷的靜電力的合力如圖中FA所示，則下列說法正確的是A.C帶正電，且QCQBB.C帶正電，且QCQBC.C帶負電，且QCQBD.C帶負電，且QCQB123456789圖1解析因A、B都帶正電荷，所以靜電力表現(xiàn)為斥力，即B對A的作用力沿BA的延長線方向，而不論C帶正電還是帶負電，A和C的靜電力方向都必須在AC連線上，由平行四邊形定則知，合力必須為兩個分力的對角線，所以A和C之間的靜電力表現(xiàn)為引力，且FCAFBA，所以C帶負電，且QCQB，故C正確.1234567897.如圖2所示，直角三角形ABC中B30，點電荷A、B所帶電荷量分別為QA、

17、QB，測得在C處的某正點電荷所受靜電力的合力方向平行于AB向左，則下列說法正確的是A.A帶正電，QAQB18B.A帶負電，QAQB18C.A帶正電，QAQB14D.A帶負電，QAQ2解析要使C處的正點電荷所受靜電力的合力方向平行于AB向左，123456789該正點電荷所受靜電力的情況應如圖所示，所以A帶負電，B帶正電.設AC間的距離為L，則BC間的距離為2L.8.(多選)如圖3所示，把一個帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B.現(xiàn)給B一個沿垂直AB方向的速度v0，A、B小球均可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是123456789能力綜合練圖3A.

18、若A、B帶異種電荷，B球可能做圓周運動B.若A、B帶異種電荷，B球可能做加速度、速度均變小的曲線運動C.若A、B帶同種電荷，B球一定做遠離A球的變加速曲線運動D.若A、B帶同種電荷，B球的動能一定會減小123456789解析帶電小球之間的相互作用力大小滿足庫侖定律，但是是斥力還是引力，取決于兩小球所帶電荷的電性，為此分兩種情況討論：(1)若兩個小球帶的電荷為異種電荷，則B球受到A球的引力，方向指向A球，又v0垂直AB.當v0v時，B球?qū)⒆黾铀俣?、速度都變小的離心運動；當v0v時，B球?qū)⒆黾铀俣取⑺俣戎饾u增大的向心運動.123456789(2)若兩個小球帶的電荷為同種電荷，B球因受A球的庫侖斥力而做遠離A球的變加速曲線運動(因為