1.2 静电力 库仑定律 课件 (3)

课件59张PPT。●教学流程设计演示结束静电力与点电荷模型 电荷 电荷量 二者间的距离 线度 距离 库仑定律 电荷量Q1、Q2的乘积 它们的连线 9.0×109_N·m2/C2 库仑 矢量 叠加 对点电荷的理解 对库仑定律的理解 综合解题方略——三个自由电荷的平衡问题 1．对于库仑定律，下面说法正确的是(　　)
A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，它们之间的静电作用力大小只取决于它们各自所带的电荷量【解析】　由库仑定律的内容及适用条件可知A正确．
两个小球若距离非常近，则不能看成点电荷，库仑定律不成立．
点电荷之间的库仑力属于作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小相等、方向相反．
两金属球不能看成点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，因电性影响电荷间的距离．
【答案】　AC2.为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图1－2－3所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是(　　)A．电荷之间的作用力大小随距离增大而减小
B．电荷之间的作用力大小随距离增大而增大
C．电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小
D．电荷之间的作用力大小与距离无关
【解析】　根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出，电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近，偏角越大，说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确．
【答案】　A3.如图1－2－4所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，两球电荷量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为
(　　)【解析】　万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有半径的3倍，但由于壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点．因此，可以应用万有引力定律．对于a、b两带电球壳，由于两球心间的距离l只有半径的3倍，不能看成点电荷，不满足库仑定律的适用条件，故D正确．
【答案】　D4．两个半径为0.3 m的金属球，球心相距1.0 m放置，当它们都带1.5×10－5 C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带＋1.5×10－5 C和－1.5×10－5 C的电量时，相互作用力为F2，则(　　)
A．F1＝F2　　　　 B．F1＜F2
C．F1＞F2 D．无法判断【备选习题】(教师用书独具)
如图教1－2－1所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着完全相等的三个带电小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球初始加速度为－1 m/s2(向右为正)．若释放c球，c球初始加速度为3 m/s2.当释放b球时，b的初始加速度应是多大？【解析】　本题考查了库仑定律与牛顿第二定律在体系中的应用．
方法一：(隔离法)
对小球进行受力分析，由牛顿第二定律知：对a球有Fba＋Fca＝－ma0，对c球有Fac＋Fbc＝3ma0，由以上各式解得Fab＋Fcb＝－2ma0，即ab＝－2 m/s2，方向向左．方法二：(系统的牛顿第二定律法)
对三个小球a、b、c构成的系统，假设同时释放三个小球，则三个小球构成的系统受到的合外力为零，且在释放瞬间，a球的加速度aa＝－1 m/s2，c球的加速度为ac＝3 m/s2，b球的加速度为ab.由系统的牛顿第二定律知：F合＝maaa＋mbab＋mcac＝m(aa＋ab＋ac)＝0，即aa＋ab＋ac＝0，所以ab＝－(aa＋ac)＝－(－1＋3) m/s2＝－2 m/s2，方向向左．
【答案】　2 m/s2　方向向左