广东省佛山市顺德大良实验中学高中物理1.2探究静电力 8页

‎1.2探究静电力 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎1、掌握点电荷的基本概念，学会判断带电体是否可看作点电荷；‎ ‎2、掌握库仑定律，会应用公式进行计算；‎ ‎【使用说明】‎ ‎1、在做学案前必须认真阅读教材，阅读过程中在课本上做必要的标记；‎ ‎2、在40分钟内完成，遇到问题先独立思考，晚修不讨论，不抄袭作业。‎ ‎【课前预习案】‎ 一、点电荷：‎ ‎1、当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以 时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。‎ ‎2、特点：(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 ．‎ ‎(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 确定。‎ 预习检测：‎ ‎1、关于点电荷的下列说法中哪些是正确的( )‎ A．点电荷是真实存在的          B．较小的带电体都可以看成点电荷 C．点电荷并非理想模型 D．较大的带电体也可以看成点电荷 ‎2、关于点电荷，下列说法不正确的是( )‎ A. 点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化模型 B. 点电荷自身不一定很小，所带电荷不一定很少 C. 体积小于‎1mm3带电体就是点电荷 D. 体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷 二、库仑定律：‎ 我们已知：同种电荷相互 ，异种电荷相互 。‎ ‎1、【观察与思考】如图，导体小球A带电荷Q，导体小球B带电荷q。‎ ‎（1）保持A、B小球电荷量不变，将小球A逐渐靠近小球B，两者之间的距离r变 ，绳子与竖直方向的偏角θ变 。可见，小球A、B间的相互作用力F变 。‎ ‎（2）保持A、B小球间的距离r不变，使小球A带电荷为2Q，发现绳子与竖直方向的偏角θ变 。可见，小球A、B间的相互作用力变F 。‎ ‎【结论】（1）两个物体的电荷量不变时，距离r越小，物体间的相互作用力F越 。‎ ‎（2）两个带电物体间距离r不变时，电荷量越大，物体间的相互作用力F越 。‎ ‎2、库仑定律内容：在真空中两个点电荷间作用力跟它们的电量的乘积成 ，跟它们间的距离的平方成 ，作用力的方向 。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。‎ ‎【注意】‎ ‎(1)电荷间的相互作用力F称为 或库仑力．‎ ‎(2)库仑定律适用于 两个静止的 ，在空气中也近似成立．‎ ‎(3)如果存在多个点电荷时，某点电荷受的静电力是其他所有点电荷单独对其作用的静电力的 。‎ ‎3、库仑定律的表达式 ‎(1)在国际单位制中，电荷量的单位是 ，力的单位是 ，距离的单位是 。‎ ‎(2)k是静电力常量，k＝ ，其意义是：两个电荷量为‎1 C的点电荷，在真空中相距‎1 m时，相互作用力是 。‎ 预习检测：‎ ‎1、已知电子的轨道半径r＝5.3×10－‎10m，电子的质量m1=9.1×10－‎31kg，质子的质量 m2=1.7×10－‎27 kg，万有引力常量G=6.7×10－11N·m2/kg2。电子和质子的电荷量都是e=1.6×10－‎19 C。求：（1）电子受到质子的静电力；‎ ‎（2）电子受到质子的万有引力；‎ ‎（3）电子受到质子的静电力与万有引力的比值。‎ ‎2、如图，三个点电荷A、B、C分别固定在边长为r的正方形的三个顶角上，带电量如图所示，求：（1）B受到A对它的静电力； （2）C受到A对它的静电力。‎ ‎1.2探究静电力（2）‎ ‎【知识回顾】‎ 一、点电荷：‎ ‎1、当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以 时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。‎ ‎2、点电荷是一种 的物理模型，现实中 。‎ ‎3、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 确定。‎ 二、库仑定律：‎ ‎1、内容：在真空中两个点电荷间作用力跟它们的电量的乘积成 ，跟它们间的距离的平方成 ，作用力的方向 。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。‎ ‎2、库仑定律的表达式 ‎3、适用条件： ， 。‎ ‎【巩固练习】‎ ‎1、真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F, 把它们之间的距离增大为原来的2倍，把其中一个点电荷的电量增大为原来的2倍，它们间的静电力将变为 ( )‎ A. F B. ‎2F C. F/2 D. F/4‎ ‎2、真空中有两个点电荷A、B，A带电荷4Q，B带电荷 -2Q，相互接触后，A的电荷量是（ ），B的电荷量是（ ）。‎ A. 0 B. 2 Q C. -Q D. Q ‎【结论】把两个相同的带电金属小球接触后再分开，它们的电量先 ，后 。‎ ‎3、两个放在绝缘架上的相同金属球，相距r，球的半径比r小得多，带电荷量大小分别为q和3q，相互斥力为3N。现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为(　 　)‎ A．1N B．2N C．4/3N D．4N ‎4、两个带电小球之间具有静电引力，将它们相互接触后再分别放回原处，则 ( )‎ A. 一定还有静电引力 B. 一定有静电斥力 C. 一定没有静电力 D. 可能有静电斥力，也可能没有静电力 ‎5、两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=‎2C正电荷，q2= ‎4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。‎ ‎（1）今将q1、q2、r都变成原来的2倍，相互作用力如何变化？‎ ‎（2）若q2电性变成正电荷，相互作用力如何变化？‎ ‎（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变化？‎ ‎（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变化？‎ ‎6、如图，三个带电小球A、B、C固定在相距为L的位置上，A带电荷Q，B带电荷2Q，C带电荷-Q。求B受到的静电力，并在图上画出。‎ ‎7、如图，三个带电小球A、B、C固定在如图的位置上，A带电荷2Q，B带电荷2Q，C带电荷-Q。夹角θ为30°。求C受到的静电力，并在图上画出。‎ ‎8、点电荷A和B之间的距离为‎15cm，分别带有正电荷Q和4Q，现在有第三个点电荷C带负电荷2Q，点电荷C放在什么位置才能处于平衡状态？‎ 拓展题：有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）( )‎ A. 带同种电荷时大于带异种电荷时 B. 带异种电荷时大于带同种电荷时 C. 带等量负电荷时等于带等量正电荷时 D. 大小与带电性质无关，只取决于电量 ‎