9.2 库仑定律 导学案 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.2库仑定律导学案
年级 班 姓名 物理备课组 主备人
【学习目标】：
教学目标
（1）了解点电荷模型。
（2）掌握库仑定律及应用，明确库仑定律及适用条件。
（3）通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
（4）能够解决库仑力作用下的带电体的受力平衡问题。
【课前预习】：
认真阅读课本6-9页
【情境导入】
回顾上节知识，回答以下问题
问题一、三种使物体带电的方式？
问题二、电荷间的相互作用？
思考：电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素呢？
【新课讲授】
1.悬绳为什么发生了偏转？
2.当棉球的位置发生变化时，悬绳的偏转程度也发生了变化，你发现什么规律？
知识点一、电荷间的作用力
定性探究：影响电荷间相互作用力的因素
猜想：
实验方法：
学生活动一：观察实验现象，画出小球的受力分析图，总结规律
规律小结：
①
②
知识点二、库伦的实验
1、实验装置：库仑扭秤（如图所示）
2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B
思考：B球的作用是什么呢？
学生活动二、观察PPT上的实验视频，分析总结结论
实验结论：
①
②
学生活动三、根据库伦扭秤实验，推导出静电力的表达式
知识点四、库仑定律
1、内容：
2、表达式：
3、适用范围：① ② ③
问题探究：什么叫叫做点电荷？
4、点电荷
（1）条件：
（2）特点：
5、库仑定律使用时应注意：
（1）计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
（2）如何确定距离r
①若是点电荷，r为两点间距离
②相距较远时，均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是球心与球外点电荷间的距离
③公式不适用于r→0的情况
学生活动四、分组讨论，总结静电力与万有引力的异同
（1）相同点
（2）不同点：
知识点五：静电力的计算
问题思考：前面研究的都是两个点电荷，如果存在两个以上的点电荷，那么每个点电荷会受到怎样的作用力？该如何处理？
例　真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.0×10-6 C ，求它们各自所受的静电力。
对静电力的计算的理解
⑴库仑力是一种性质力，与重力、弹力、摩擦力地位等同。
⑵对带电体的受力分析，一定不要忘记画库仑力。
⑶库仑力的合成与分解遵循平行四边形定则。
⑷库仑力遵守牛顿第三定律，一对库仑力大小相等，方向相反，作用在同一条线上。
【课堂小结】
【课后作业】
1.（多选）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．真空中两个静止点电荷间的相互作用
D．真空中两个大小远小于它们之间的距离的静止带电体间的相互作用
2.两个放在绝缘架上的相同金属球，相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的同种电荷，相互斥力为3F，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（ ）
A．0 B．F C．3F D．4F
3.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能看成点电荷
B.当两个带电体的大小、形状以及电荷分布情况对它们间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可以看成点电荷
C.点电荷就是体积足够小的电荷
D.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体
4.光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电量分别为－4Q和+Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电量和放置的位置是（ ）
A －Q，在A左侧距A为L处
B －2Q，在A左侧距A为L/2处
C －4Q，在B右侧距B为L处
D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
6.真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间静电力又为多大？
7．有三个完全相同的金属球，球 A 带的电荷量为 q，球 B 和球 C 均不带电。现在要使球 B 带的电荷量为 3q/8，应该怎么操作？
8．在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为 q 的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个点电荷受到其他三个点电荷的静电力的合力是多少？