库仑定律(导学案)
库仑定律
(导学案)
【学习目标】
1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量。
2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。 3.知道库仑扭秤的实验原理。 【学习重点】库仑定律
【学习难点】库仑定律的理解及应用。 【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳 【合作探究】
一、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
探究:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢?
结论:
二、库仑定律
1.内容: 2.库仑定律表达式:
3.对库仑定律的理解:
(1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。 a:不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷. b:点电荷是一种理想化模型。
c:把带电体处理为点电荷的条件: 。 d:库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力,但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的,据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向。 (2)K:静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109
Nm2
/C2
,其大小是用实验方法确定
的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的,使用库仑定律计算时,各物理量的单位必须是:F: 、Q: 、r: 。
(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。 (4)库仑力也称为静电力,它具有力的共性。它与高一时学过的重力,弹力,摩擦力是并
列的。它具有力的一切性质,它是矢量,合成分解时遵从平行四边形法则,与其它的力平衡,使物体发生形变,产生加速度。 (5) FK
Q1Q2r
2
,F是Q1与Q2之间的相互作用力,F是Q1对Q2的作用力,也是Q2对Q1
的作用力的大小,是一对作用力和反作用力,即大小相等方向相反。 三、库仑研究定律的过程
1.提出假设 2.做出假说
3.实验探究:(1)实验构思 ( 2)实验方案 (3)对假说进行进行修正和推广
1
4.思考:(1)库仑通过 比较力的大小 (2)库仑通过 使小球获得不同的电荷量 5.研究方法:控制变量法. 实验方案:
a.q1、q2一定时,探究F与r的关系 结论: b.r一定时,探究F与的q1、q2关系 结论: 6.思想方法:
(1)小量放大思想 (2)电荷均分原理 四、库仑定律的应用 1、课本 P9例题: 2、多媒体上的例题分析 【学后反思】
巩固提高
1.库仑定律的适用范围是( ) A.真空中两个带电球体间的相互作用 B.真空中任意带电体间的相互作用 C.真空中两个点电荷间的相互作用
D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律 2.两个相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( ) A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7
3.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将( ) A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定
4.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为( ) A.3000F B.1200F C.900F D.无法确定
5.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则( )
A.q一定是正电荷 B.q一定是负电荷 C.q离Q2比离Q1远 D.q离Q2比离Q1近
6.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受到的力分别为TA、TB;如果使A带正电B带负电,上、下丝线受到的力分别为TA′、TB′,则
( )
7.库仑定律的数学表达式是____________ ,式中的比例常量叫______,其数值为____________,其单位是______。 8.两个点电荷甲和乙同处于真空中:
(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍。 (2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍。
(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍。
(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍。 (5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变。
9.将一定量的电荷Q,分成电量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______。
10.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带
电量为4×10-8
库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量qA=______。
11.大小相同的金属小球,所带电量的值分别为Q1、Q2,且Q1=1/3Q2,
把Q1,Q2放在相距较远的两点,它们间的作用力大小为F,若使两球相接触后再分开放回原位置,求它们间作用力的大小。
12.有两个完全相同的带电小球A和B。分别带电10Q和-Q, 球心间距为R,将它们用绝缘支柱固定起来,现用第三个一样的不带电的金属球C反复不断地和A、B轮流接触,最后移开C,A、B间的作用力变为原来的多少倍?
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