- 2021-05-31 发布 |
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甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第2节库仑定律导学案 新人教版选修3-1
甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第2节库仑定律导学案 新人教版选修3-1 一、导入新课,展示目标 1.知道点电荷的概念. 2.识记库仑定律的公式和适用条件,会用库仑定律进行有关的计算. 二、课前自学,提出问题 1.电荷之间的相互作用规律:同种电荷相互______,异种电荷相互______. 2.牛顿第三定律的内容:作用力与反作用力大小______、方向______、作用在同一条直线上. 3.物体看成质点的条件:物体的形状和大小对所研究问题的影响可忽略不计时,物体可看成质点. 4.当物体受到的合外力为零时,我们说物体处于______状态. 5.人们最早是通过电荷之间的____________来认识电荷的.电荷之间的作用力随着________的增大而增大,随着______的增大而减小. 6.电荷之间的作用力与引力的相似性早已引起当年一些研究者的注意,卡文迪许和普里斯特利等人都确信“__________”规律适用于电荷间的力. 7.电荷间存在的相互作用力称为________或________.真空中两个静止点电荷间的相互作用力,与________和两点电荷间的______有关. 图1 三、学习过程 1、师导生学,合作探究 探究一、库仑定律 库仑的实验 [问题设计] 1.O是一个带正电的物体.把系在丝线上的带 正电的小球先后挂在图1中P1、P2、P3等位置, 比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小. 这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来,图中受力由大到小的三个位置的排序为____________________. 2.使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,小球所受作用力的大小如何变化? 3.哪些因素影响电荷间的相互作用力?这些因素对作用力的大小有什么影响? [要点提炼] 1.库仑定律: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.公式表示为 ,其中k为静电力常量,数值为k=__________________. 2.库仑定律的适用范围是____________________的相互作用. 3.点电荷是只有电荷量,没有______、______的带电体,是一种理想化的物理模型.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状、大小及____________状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,带电体可以看做点电荷. [延伸思考] 是否只有体积很小的带电体才能看做点电荷呢? 探究二、库仑力的叠加 [问题设计] 已知空 间中存在三个点电荷A、B、C,A对C的库仑力是否因B的存在而受到影响?A、B是否对C都有力的作用?如何求A、B对C的作用力? [要点提炼] 1.点电荷所受周围点电荷的作用力的叠加遵从____________定则.所有矢量的叠加都遵从___________定则. 2.如果存在两个以上点电荷,那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力.实验证明:两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变.因此,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点电荷的作用力的________. 二次备课 3.任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.所以,如果知道带电体上的电荷分布,根据库仑定律和______________定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向. 2、互动交流,突破疑难 图2 例1 如图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.如果有一高能电子静止放在C点处,则它所受的库仑力的大小和方向如何? [延伸思考] 高能电子在中垂线上其他各位置受到的库仑力方向如何? 例2 有三个完全相同的金属小球A、B、C,A所带电荷量为+7Q,B所带电荷量为-Q,C不带电.将A、B固定起来,然后让C反复与A、B接触,最后移去C,A、B间的相互作用力变为原来的多少? 规律总结 两个完全相同的带电体,相互接触后电荷量平分;如果原来两带电体带异号电荷,则先中和再把剩余的电荷量平分. 但要注意,如果两带电体形状不同,则电荷的分配与导体形状有关,不是平分. 图3 例3 如图3所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8 C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3 cm时,丝线与竖直方向夹角为45°.则: (1)此时小球B受到的库仑力F的大小为多少? (2)小球A带何种电荷? (3)小球A所带电荷量是多少? 四、当堂检测,竞争展示 《步步高导学案设计》P5自我检测区1-3题 五、暴露问题,反馈小结 六、作业布置,拓展提高 第一章 训练2 七、反思总结查看更多