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物理:1.2《库仑定律》预习学案 (新人教版选修3-1)

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第二节库仑定律(预习案)
一、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. 二、自学梳理 1、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 问题:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢?(阅读教材 p5)

结论:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与



有关,电量越大,距离越近,作用力就越 ;反之电量越小,距离越远,作用力就



。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。

2、库仑定律内容:

3、库仑定律表达式公式:F=

,式中 k 叫做

。如果公式中的各个物理量都采用国际单

位,即电量的单位用 __,力的单位用 __,距离的单位用 __,则由实验得出 k=9×109

。使用上述公式

时,电荷量 Q1、Q2一般用绝对值代入计算。 4、库仑定律的适用条件:_____________________________________________________。

5、点电荷:当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响

可以忽略不计,这时的带电体可以看作



三、预习自测

1 真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为 F。若它们的带电量都增加为原来的 2 倍,它们

之间的相互作用力变为( )

A.F/4

B.F/2

C.2F

D.4F

2 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

3.



A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷

B.

C. D.

第二节库仑定律(课堂案)

探究一、库伦定律的理解

例 1、对于库仑定律,下列说法正确的是( )

A.凡计算两个点电荷间的相互作用力,就可以使用公式

F

?

K

Q1Q2 r2

B.两个带电小球相距非常近时,也能用库仑定律 C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电量是否相同,所受的库仑力大小一定相等 D.两个点电荷的电量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库仑力减为原来的一半 针对训练1. 关于库仑定律的公式 F=kQ1Q2/r2,下列说法中正确的是( ) A.当真空中两个电荷间距离 r→∞时,它们间的静电力 F→0

B.当真空中两个电荷间距离 r→0时,它们间的静电力 F→∞

C.当两个电荷间的距离 r→∞时,库仑定律的公式就不适用了

D.当两个电荷间的距离 r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了

例 2.半径为 r 的两个相同金属球,两球心相距为 L (L=3r),它们所带电荷量的绝对值均为 q,则它们之 间相互作用的静电力 F

A.带同种电荷时,F<

k

q2 L2

B.带异种电荷时,F

>k

q2 L2

C.不论带何种电荷,F

=k

q2 L2

D.以上各项均不正确

针对训练 2.两个直径为 d 的带正电的小球,当它们相距 100 d 时作用力为 F,则当它们相距为 d 时的作用

力为(

)

A.F/100

B.10000F

C.100F

D.以上结论都不对

探究二、库仑定律公式的应用

例3.两个完全相同的金属球 A、B,A 球带电量为+5.0×10-9C,B 球带电量为-7.0×10-9C,两球相距1m。 问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接触后放回原处,它们之间的相互作用力为多大?

针对训练 3. 在真空中有两个相同的金属小球,分别带有异种电荷 q1 和 q2,且 q1≠q2,当它们相距离 2cm 时,测 得其相互吸引力为 4×10-5N,把它们接触后分开,再放回原来位置,测得其相互斥力为 2.25×10-5N,求两球原 来所带电量 q1 和 q2?

课堂达标训练

1.a、b 两个同性点电荷的距离保持恒定,当另有一个异性电荷移近时,a、b 之间

的库仑



A.变小

B.变大

C.不变

D.

2.如图所示,有三个点电荷 A、B、C 位于一个等边三角形的三个顶点上 ,已知 A、B 都带正电荷,A 所受

B、C 两个电荷的静电力的合力如图中 FA 所示,那么可以判定点电荷 C



A.

B.

C.

D. 3.将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷),置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始释放,那么下
列叙述中正确的是(忽略两球间的万有引力作用)( )

A.它们的加速

B.

C.

D.它们加速度的大小一定越来越小 4.大小相同的两个金属小球 A、B 带有等量电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑引力大小为 F,现在用另 一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与 A、B 两个小球接触后再移开,这时 A、B 两球间的库仑

力大小

A.一定是 F/8 C.可能是 3F/8

B.一定是 F/4 D.可能是 3F/4

库仑定律习题课
一、学习目标
1.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进行有关的计算.
二、典例导练
例1.如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球 B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球 A 电荷量

为 Q,B 球的质量为 m,带电荷量 q,θ =30°,A 和 B 在同一水平线上,整个装置处于真空中,求 A、B 两 球之间的距离为多少?
针对训练 1. 如图所示,两个可视为质点的金属小球 A、B 质量都是 m、带正电
电荷量都是 q,连接小球的绝缘细线长度都是 l ,静电力常量为 k,重力加速度为
g.则连结 A、B 的细线中的张力为多大? 连结 O、A 的细线中的张力为多大? 图 1—2—13
例 2. a、b 两个点电荷,相距 40cm,电荷量分别为 q 1 和 q 2 ,且 q 1 =9 q 2 ,都是正电荷;现引入点电荷 c, 这时 a、b、c 三个电荷都恰好处于平衡状态.试问:点电荷 c 的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?
针对训练 2.真空中有两个点电荷,其中 q1=5×10-3C;q2=-5×10-2C,(q1 在左,q2 在右),它们相距 15 cm, 现引入第三个点电荷,若使三个点电荷都处于静止状态.,求第三个电荷的带电性质、所带电量和位置?

例 3.如图所示,质量均为 m 的三个带电小球 A、B、C 放置在光滑绝缘的水平直槽上,AB 间和 BC 间的距 离均为 L.已知 A 球带电量为 QA=8q,B 球带电量为 QB=q,若在 C 球上施加一个水平向右的恒力 F,恰好 能使 A、B、C 三个小球保持相对静止,共同向右加速运动。求:⑴拉力 F 的大小.⑵C 球的带电量 QC.
ABC
F

课堂达标训练

1.如图所示,+Q1 和-Q2 是两个可自由移动的电荷,Q2=4Q1.现再取一个可自由移动的点电荷 Q3 放在 Q1

与 Q2 连接的直线上,欲使整个系统平衡,那么





A.Q3 应为负电荷,放在 Q1 的左边 C.Q3 应为正电荷,放在 Q1 的左边

B、Q3 应为负电荷,放在 Q2 的右边 D、Q3 应为正电荷,放在 Q2 的右边.

2 如图所示,两根细丝线悬挂两个质量相同的小球 A、B.当 A、B 不带电时,静止后上、下两根丝线上的 拉力大小分别为 TA、TB.使 A、B 带等量同种电荷时,静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为 TA/、 TB/.下列结论正确的是

A.TA/=TA ,TB/ >TB

B.TA/=TA ,TB/ <TB

AB

C.TA/<TA ,TB/ >TB

D.TA/ >TA ,TB/ <TB

3.两个完全相同的带电小球,质量均为 m 且带有等量同种电荷,用两根长度相同的绝缘 细线悬挂于同一点(如图所示),静止后两条细线张角为 2θ ,若细线长度为 L,两个小球 所带电量大小均为___________,悬线张力大小为___________. 4.如图 1—2—7 所示,A、B 是带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的 10 cm 长的绝缘支杆上,B 平 衡于倾角为 30°的绝缘光滑斜面上时,恰与 A 等高,若 B 的质量为 30 3 g,则 B 带电荷量是多少?(g 取 l0 m/s 2 )
图 1—2—7



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