1.2 库仑定律 课件（人教选修3-1）
文档属性
| 名称 | 1.2 库仑定律 课件（人教选修3-1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-12-28 15:22:56 | ||
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文档简介
课件49张PPT。第一章
静电场新知预习·巧设计名师课堂
·一点通要点一要点二第2节
库仑定律创新演练
·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1.通过演示实验，定性了解电荷之间的作
用力大小与电荷量的多少以及电荷之间
距离大小的关系。
2.知道点电荷的概念，体会科学研究中的
理想模型方法。
3.理解库仑定律的内容、公式及适用条
件，知道静电力常量，并会求点电荷间
的作用力。
4.通过对比静电力和万有引力，体会自然
规律的多样性和统一性。 1．演示实验探究
实验表示，电荷之间的作用力随 的增大而增大，随 的增大而减少。
[关键一点] 该实验采用了控制变量法探究力与电荷量、距离之间的关系。电荷量距离[读教材·填要点] 2．点电荷
(1)概念：当带电体间的 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的作用力的影响 时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。距离可以忽略 (2)带电体视为点电荷的条件：带电体的形状和大小及电荷的分布对电荷间的作用力的影响 ，可以忽略。
[关键一点] 点电荷与力学中的质点一样，都是理想化的模型，实际上并不存在。很小 3．库仑定律
(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成 ，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上。正比反比真空点电荷连线 [关键一点] 真空中两点电荷间的静电力是相互的，满足牛顿第三定律。 4．静电力及其叠加
(1)静电力： 间的相互作用力，也叫库仑力。
(2)静电力叠加：两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的静电力的 。点电荷矢量和[试身手·夯基础]
1．在探究电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素的实
验中采用的研究方法是 。
2．已知点电荷A的电荷量是点电荷B的2倍，则A对B的作
用力与B对A的作用力大小之比为________。控制变量法解析：两电荷的作用力满足牛顿第三定律，即A、B间的库仑力是作用力与反作用力的关系，由此可知作用力大小之比为1∶1。
答案：1∶13．能否说“大的带电体一定不能看成点电荷，小的带电体
一定能看成点电荷”？
答案：不能。一个带电体能否看成点电荷，并不在于它体积的大小，而是应具体问题具体分析。即使是大的带电体，在一定条件下，也可以看成点电荷，小的带电体，在一定条件下也不一定能看成点电荷。4. 如图1－2－1所示，带有相同电荷
量的a、b、c三个带小球，在等边
三角形的三个顶点上，试作图确
定c球受到静电力的方向。图1－2－1答案：如图所示1．概念辨析 2．带电体看成点电荷的条件
如果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相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，这时把带电体看成点电荷。 1．下列关于点电荷的说法中，正确的是 ( )
A．体积大的带电体一定不是点电荷
B．当两个带电体的大小、形状对它们间相互作用力 的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷
C．点电荷就是体积足够小的电荷
D．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 [解析] 带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论。一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷。故B正确。
[答案] B 一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状来确定。 (1)库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷间的相互作用力；空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算。 (3)应用注意
①应用库仑定律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力的大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则另行判断。 ②各物理量要统一用国际单位，只有采用国际单位时，k的值才是9.0×109 N·m2/C2。
③库仑力具有力的一切性质，可以与其他力合成、分解，可以与其他力平衡，可以产生加速度，两点电荷间的库仑力是一对相互作用力，遵从牛顿第三定律。 [名师点睛] 一般情况下，两点电荷之间的库仑力要比其间的万有引力大得多，故一般分析点电荷间作用力时，忽略万有引力。 2．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知 ( )
A．n＝3 B．n＝4
C．n＝5 D．n＝6 [思路点拨] 解答本题的关键是知道两球接触时电荷先中和再均分，然后根据库仑定律求解。[答案] D 库仑力的大小既与电荷量的乘积有关，又与两点电荷间的距离有关，库仑力的大小变化由二者共同决定。 2．与库仑力相关的学科内综合问题
库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵循力的合成与分解法则，遵循共点力平衡条件、牛顿运动定律等力学基本规律，因此，处理库仑力问题实际就是力学规律方法的合理迁移。图1－2－2 3. 中国的FY－3A卫星上可观测到高
能质子和高能电子。如图1－2－2所示，
分别在A、B两点放置点电荷Q1＝
＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C。在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m。如果有一高能电子在C点处，它所受的库仑力的大小和方向如何？ [审题指导] 电子在C点同时受A、B点电荷的作用力，遵循平行四边形定则。由平行四边形定则得：在C点的电子受到的库仑力
F＝FA＝FB＝8.0×10－21 N，方向平行于AB向左。
[答案] 8.0×10－21 N 方向平行于AB向左1．(对应要点一)关于点电荷，以下说法不正确的是 ( )
A．足够小的电荷，不一定就是点电荷
B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷
C．在实际中点电荷并不存在
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小，
而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略
不计解析：点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计。因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以B错，A、C、D对。
答案：B 答案：D3. (对应要点三)如图1－2－3所示，三
个完全相同的金属小球a、b、c位
于等边三角形的三个顶点上。a和
c带正电，b带负电，a所带电荷量
的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是 ( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4图1－2－3解析：由题意知c受a的斥力F斥，受b的吸引力F引，若F斥＝F引，则两力的合力水平向右，由于F引＞F斥，则c球受电场力的合力应为F2。
答案：B (1)点电荷是一种理想化的模型，实际中并不存在。
(2)任何带电体间都存在库仑力，但库仑定律仅用于真空中的点电荷。
(3)库仑力是与重力、弹力、摩擦力相似的性质力，在分析带电物体受力情况时，除分析重力、弹力、摩擦力外，还应分析库仑力。
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静电场新知预习·巧设计名师课堂
·一点通要点一要点二第2节
库仑定律创新演练
·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1.通过演示实验，定性了解电荷之间的作
用力大小与电荷量的多少以及电荷之间
距离大小的关系。
2.知道点电荷的概念，体会科学研究中的
理想模型方法。
3.理解库仑定律的内容、公式及适用条
件，知道静电力常量，并会求点电荷间
的作用力。
4.通过对比静电力和万有引力，体会自然
规律的多样性和统一性。 1．演示实验探究
实验表示，电荷之间的作用力随 的增大而增大，随 的增大而减少。
[关键一点] 该实验采用了控制变量法探究力与电荷量、距离之间的关系。电荷量距离[读教材·填要点] 2．点电荷
(1)概念：当带电体间的 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的作用力的影响 时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。距离可以忽略 (2)带电体视为点电荷的条件：带电体的形状和大小及电荷的分布对电荷间的作用力的影响 ，可以忽略。
[关键一点] 点电荷与力学中的质点一样，都是理想化的模型，实际上并不存在。很小 3．库仑定律
(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成 ，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上。正比反比真空点电荷连线 [关键一点] 真空中两点电荷间的静电力是相互的，满足牛顿第三定律。 4．静电力及其叠加
(1)静电力： 间的相互作用力，也叫库仑力。
(2)静电力叠加：两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的静电力的 。点电荷矢量和[试身手·夯基础]
1．在探究电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素的实
验中采用的研究方法是 。
2．已知点电荷A的电荷量是点电荷B的2倍，则A对B的作
用力与B对A的作用力大小之比为________。控制变量法解析：两电荷的作用力满足牛顿第三定律，即A、B间的库仑力是作用力与反作用力的关系，由此可知作用力大小之比为1∶1。
答案：1∶13．能否说“大的带电体一定不能看成点电荷，小的带电体
一定能看成点电荷”？
答案：不能。一个带电体能否看成点电荷，并不在于它体积的大小，而是应具体问题具体分析。即使是大的带电体，在一定条件下，也可以看成点电荷，小的带电体，在一定条件下也不一定能看成点电荷。4. 如图1－2－1所示，带有相同电荷
量的a、b、c三个带小球，在等边
三角形的三个顶点上，试作图确
定c球受到静电力的方向。图1－2－1答案：如图所示1．概念辨析 2．带电体看成点电荷的条件
如果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相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，这时把带电体看成点电荷。 1．下列关于点电荷的说法中，正确的是 ( )
A．体积大的带电体一定不是点电荷
B．当两个带电体的大小、形状对它们间相互作用力 的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷
C．点电荷就是体积足够小的电荷
D．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 [解析] 带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论。一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷。故B正确。
[答案] B 一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状来确定。 (1)库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷间的相互作用力；空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算。 (3)应用注意
①应用库仑定律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力的大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则另行判断。 ②各物理量要统一用国际单位，只有采用国际单位时，k的值才是9.0×109 N·m2/C2。
③库仑力具有力的一切性质，可以与其他力合成、分解，可以与其他力平衡，可以产生加速度，两点电荷间的库仑力是一对相互作用力，遵从牛顿第三定律。 [名师点睛] 一般情况下，两点电荷之间的库仑力要比其间的万有引力大得多，故一般分析点电荷间作用力时，忽略万有引力。 2．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知 ( )
A．n＝3 B．n＝4
C．n＝5 D．n＝6 [思路点拨] 解答本题的关键是知道两球接触时电荷先中和再均分，然后根据库仑定律求解。[答案] D 库仑力的大小既与电荷量的乘积有关，又与两点电荷间的距离有关，库仑力的大小变化由二者共同决定。 2．与库仑力相关的学科内综合问题
库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵循力的合成与分解法则，遵循共点力平衡条件、牛顿运动定律等力学基本规律，因此，处理库仑力问题实际就是力学规律方法的合理迁移。图1－2－2 3. 中国的FY－3A卫星上可观测到高
能质子和高能电子。如图1－2－2所示，
分别在A、B两点放置点电荷Q1＝
＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C。在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m。如果有一高能电子在C点处，它所受的库仑力的大小和方向如何？ [审题指导] 电子在C点同时受A、B点电荷的作用力，遵循平行四边形定则。由平行四边形定则得：在C点的电子受到的库仑力
F＝FA＝FB＝8.0×10－21 N，方向平行于AB向左。
[答案] 8.0×10－21 N 方向平行于AB向左1．(对应要点一)关于点电荷，以下说法不正确的是 ( )
A．足够小的电荷，不一定就是点电荷
B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷
C．在实际中点电荷并不存在
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小，
而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略
不计解析：点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计。因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以B错，A、C、D对。
答案：B 答案：D3. (对应要点三)如图1－2－3所示，三
个完全相同的金属小球a、b、c位
于等边三角形的三个顶点上。a和
c带正电，b带负电，a所带电荷量
的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是 ( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4图1－2－3解析：由题意知c受a的斥力F斥，受b的吸引力F引，若F斥＝F引，则两力的合力水平向右，由于F引＞F斥，则c球受电场力的合力应为F2。
答案：B (1)点电荷是一种理想化的模型，实际中并不存在。
(2)任何带电体间都存在库仑力，但库仑定律仅用于真空中的点电荷。
(3)库仑力是与重力、弹力、摩擦力相似的性质力，在分析带电物体受力情况时，除分析重力、弹力、摩擦力外，还应分析库仑力。
点击下图进入“课下作业综合提升”