最新新课标鲁科版3-1 选修三1.2《静电力 库伦定律》 教案4.doc
鲁科版选修3《库仑定律》说课稿
鲁科版选修3《库仑定律》说课稿一、课程背景和教学目标1.1 课程背景《库仑定律》是高中物理选修3中的重要内容，属于静电学的基础知识。
通过学习《库仑定律》，学生可以了解电荷、电场及其相互作用的规律，进一步认识到电现象在日常生活和科技应用中的重要性。
1.2 教学目标鲁科版选修3《库仑定律》的教学目标主要包括：•理解电荷、电场和电荷间相互作用的基本概念；•掌握库仑定律的表达式和计算方法；•能够运用库仑定律解决与电荷、电场有关的问题；•培养学生观察、实验、推理和解决问题的能力。
二、教学内容和教学重难点2.1 教学内容本节课的主要内容包括：1.电荷的基本概念2.电场的引入和定义3.库仑定律的表达式和推导4.库仑定律的简单应用2.2 教学重点•理解电荷的概念和性质•掌握电场的引入和定义•理解库仑定律的表达式和推导过程2.3 教学难点•掌握库仑定律的应用，能够解决与电荷和电场有关的问题三、教学方法和教学手段3.1 教学方法本节课将采用以下教学方法：•讲授与演示相结合的教学方法，通过实验演示和具体例子帮助学生理解和掌握概念；•引导学生参与讨论和思考，激发学生的学习兴趣和主动性；•小组讨论和合作学习，培养学生的合作与交流能力。
3.2 教学手段教学手段主要包括以下几种：•实验演示：通过展示一些电荷和电场的实验现象，帮助学生理解相关概念；•多媒体展示：利用多媒体技术展示与电荷和电场有关的图片、视频等，提高教学效果；•小组讨论：将学生分成小组，让他们合作解决问题和讨论思路，培养团队合作意识。
四、教学过程安排4.1 导入环节通过展示一些与电荷和电场有关的图片或实验现象，引发学生对电荷和电场的好奇心和思考，导入本节课的内容。
4.2 知识讲授与实验演示4.2.1 电荷的基本概念•介绍电荷的基本性质：正、负电荷的定义和性质；•实验演示：利用摩擦法和接触法展示静电现象，引导学生观察和思考。
4.2.2 电场的引入和定义•引导学生思考电荷的相互作用力在空间中的传递方式；•引入电场的概念，定义电场强度和电场线；•实验演示：通过放置电荷和探针等实验，展示电场的分布。
最新鲁科版选修(3-1)第二节《静电力 库伦定律》教案
最新鲁科版选修(3-1)第二节《静电力库伦定律》教案优质课评选《库仑定律》教案第2节库仑定律教学目标（一）知识与技能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及电荷之间距离大小的关系。
2．明确点电荷是个理想模型。
知道带电体简化为点电荷的条件,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义。
3．知道库仑定律的文字表述及其公式表达。
通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性。
4.了解库仑扭秤实验。
（二）过程与方法教学方法演示归纳、自主探究。
（三）情感态度与价值观通过对库仑定律探究过程的讨论,使学生掌握科学的探究方法,激发学生对科学的热教学重难点（一）重点对库仑定律的理解（二）难点对库仑定律发现过程的探讨。
教学过程复习引入：谈谈现在你对电荷的认识。
使物体带电的方式：摩擦起电、接触带电、感应起电,无论哪种使物体带电的方式都不是创造电荷,总电荷量是守恒的；电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？第2节库仑定律一、定性探究【演示实验】带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．点电荷的概念：（学生自学并类比质点）①点电荷同质点一样也是一个理想化模型——带电的几何点。
②若带电体间的距离比它们自身的尺寸大得多,以至带电体的形状和大小对库仑力的影响可以忽略不计,这样带电体就可以看作点。
【转化思想】对带电小球受力分析,寻找电荷间作用力的大小与悬线倾角α的关系F=mg tanα可见,可以从悬线倾角的大小反应力的大小。
【结论】○1将带电金属球靠近静电摆,观察静电摆与铅垂线的偏角,当增大金属球与静电摆的距离,观察摆角的变化。
○2用不带电的金属球与原来带电金属球接触,原来静电摆带电荷量减少,在观察静电摆与铅垂线的偏角大小如何变化。
【学生总结】电荷之间存在着相互作用力,力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大,随距离的增大而减小。
最新新课标鲁科版3-1 选修三1.1《静电现象及其微观解释》 教案4.doc
第1节静电现象及其微观解释一. 教Z.X.X.K]例1. 一绝缘球A带正电，用绝缘丝线悬挂的一轻小物体B被A吸引，如图所示，试分析B的带电情况。
解析：A、B相互吸引，有两种情况：一是A、B带异种电荷；二是其中一个带电，另外一个不带电。
因为带电体有吸引轻小物体的性质，所以B可能不带电，也可能带负电。
答案：见“解析”。
例 2. 有两个完全相同的带绝缘柄的带电金属小球A、B，分别带有电荷量，让两金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。
由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量。
在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带的正电，这样，共转移的电子电荷量为转移的电子数个答案：电子由B向A转移个。
例3. 如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属验电箔，C是带正电的小球，下列说法正确的是（）A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C. 把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D. 把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片已闭合解析：虽然A、B起初都不带电，但带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B 端积累了正电荷，其下部贴有的金属箔片因为接触带电，也分别带上了与A、B 同种的电荷。
由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正确。
C只要一直在A、B附近，先把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量异种的感应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量也不能变，金属箔片仍张开，B正确。
高中物理 《静电力 库仑定律》教案 鲁科版选修3-1
第2节 静电力 库仑定律 （2课时）【教学目的】（1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
（2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
【教学重点】掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律【教学难点】真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律【教学媒体】演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。
课件：库仑扭秤实验模拟动画。
【教学安排】【新课导入】从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。
力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习一下静电力的特点。
【新课内容】1. 静电力的三要素的探究/点电荷模型（1） 静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作用在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。
如：右图1为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处）（2） 静电力的方向——沿着两电荷的连线。
（3） 静电力的大小（电荷A 对B 与B 对A 的力等大反向，与所带电荷多少无关） i. 猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，离的远时吸不起来）ii. 定性实验：如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A 处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P 1、P 2、P 3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。
观察实验发现带电小球在P 1、P 2、P 3 各点受到的A 的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A 的作用力增大了。
物理：-1.2《静电力-库仑定律》课件(鲁科版选修3-1)
鲁科版高中物理选修3-1第2节静电力__库仑定律.docx
高中物理学习材料桑水制作第2节静电力__库仑定律1. 点电荷：带电体本身的线度比相互之间的距离小得多，带电体的形状、大小对它们之间的相互作用力的影响以。
2．库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，跟它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。
同种电荷相斥、异种电荷相吸。
公式：F ＝k Q 1Q 2r 2，k ＝9.0×109N ·m 2/C 23．静电力叠加原理：任一带电体受多个带电体作用，其所受静电力合力，就是这几个力的矢量和。
静电力与点电荷模型[自学教材]1．静电力(1)定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力。
(2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、二者间的距离等。
2．点电荷(1)物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。
(2)两个带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大。
[重点诠释]1．带电体看做点电荷的条件(1)带电体能否看做点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多。
即使是两个比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。
(2)带电体能否看做点电荷是相对于具体问题而言的，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可视为点电荷。
2．对元电荷、点电荷的区分(1)元电荷是最小的电荷量，用e表示，e＝1.6×10－19C，任何一个带电体的电量都是元电荷的整数倍。
(2)点电荷是一个理想化的模型，实际并不存在，类似于力学中的质点，可以有质量，其电荷量是元电荷的整数倍。
1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不是点电荷C．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷D．任何带电体，都可看成电荷全部集中于几何中心的点电荷解析：一个带电体能否看成点电荷，不在于其大小或形状，而是取决于其大小和形状对所研究的问题的影响。
鲁科版高中物理选修3-1静电力 库仑定律 名师公开课优质课件(20张)
第一章
1.2 静电力
静电场
库仑定律
学习目标
（一）知识与技能
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）过程与方法 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用 力的因素，再得出库仑定律 （三）情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力
正确的是(
m2 Q2 A．F 引＝G 2 ，F 库＝k 2 l l m2 Q2 C．F 引≠G 2 ，F 库＝k 2 l l
)
m2 Q2 B．F 引≠G 2 ，F 库≠k 2 l l m2 Q2 D．F 引＝G 2 ，F 库≠k 2 l l
例3 如图所示，悬挂在O点的 解析：以小球 A 为研究对象设小 一根不可伸长的绝缘细线下 球带电荷量为 q，细线长 l，两次 端有一个带电荷量不变的小 受库仑力平衡 球A.在两次实验中，均缓慢 qq1 k 2 ＝mAg· tan θ1.① 移动另一带同种电荷的小球 r1 B，当B到达悬点O的正下方 qq2 k 2 ＝mAg· tan θ2.② 并与A在同一水平线上，A r2 处于受力平衡时，悬线偏离 r1＝lsin θ1，r2＝lsin θ2. 竖直方向的角度为θ.若两次 将 θ1＝30° ，θ2＝45° 代入 实验中B的电荷量分别为q1 ① q1 1 和q2，θ分别为30°和45° 得 ＝ . q ② 2 2 3 ，则q2/q1为( ) FT
例2 、如下图所示，两个质量均为
m的完全相同的金属球壳a与b，
其壳层的厚度和质量分布均匀 ，将它们固定于绝缘支座上， 两球心间的距离为l为球半径的3 倍．若使它们带上等量异种电
鲁科版高中物理选修(3-1)-1.2《静电力库仑定律》参考教案1
1.2库仑定律（第一课时）【教学目标】1、定性认识库仑力（静电力）与什么有关2、知道库伦扭秤实验3、理解理想模型：点电荷，感悟科学研究中建立理想模型的重要意义4、理解库伦定律的文字表述及其公式表达5、通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性【教材分析】本节内容的核心是库伦定律，它阐明了带电体相互作用的规律，为整个电磁学奠定了基础。
因此整节课的教学围绕库伦定律展开。
从定性探究到定量探究。
由于中学阶段完成库伦定律的实验探究比较有难度，在教学中采用视频和实物定性研究向结合的方式，尽量让学生了解和经历实验的过程，使得到的结果更具有说服力。
【教学过程】复习引入：用三种起电方式和电荷间的相互作用解释静电铃的原理。
人们对电荷的认识是通过研究并认识电荷间的相互作用而获得的。
沿袭牛顿对力的定义，将电荷间的相互作用力成为库仑力或静电力。
这个力就是我们这节课要研究的核心问题。
带电气球使易拉罐滚动课堂活动：迷你实验——看谁能赢（如图所示）。
给气球充气后，在头发上摩擦，然后将气球靠近水平桌面上平放的一只空易拉罐，易拉罐便会被气球吸引过来。
然后进行一场比赛，用两只气球去争夺一只易拉罐，看谁能赢。
通过实验，学生对带电体的特性有了直接的了解。
解释：上面的实验中，气球与头发摩擦后带电，当带电的气球靠近易拉罐时，由于静电感应，空易拉罐靠近气球的一侧带上了和气球相反的电荷，远离气球的一侧带上和气球相同的电荷。
由于电荷间的相互作用，虽然二者没有直接的接触，带点气球仍然拉动了空易拉罐。
提问:既然空易拉罐两侧带有相反的电荷，气球为什么还能拉动空易拉罐呢？电荷间的相互作用力究竟与那些因素有关？引导学生回答:两个带电体之间的相互作用与带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、二者之间的距离等因素。
类比质点的概念，引入点电荷的定义。
点电荷（理想模型）当两个带电体本身的大小比它们之间的距离小得多，带电体的形状、大小及电荷分布状况等因素对带电体间的相互作用力的影响很小，可忽略不计时，主要的影响因素是带电体之间的距离和它们的电荷量。
《库仑定律》教学设计1【高中物理选修3-1
法、放大法、测量变换法等实验方法的理解。
3 情感态度要求分析 通过对库仑定律建立的回顾 以及相关物理史实的介知世界的精神。 二 教材分析
1 教材内容分析 本节内容的核心是库仑定律 它是静电学的第一个实验定律 是学习电 场
强度的基础。本节的教学内容的主线有两条 第一条为知识层面上的 掌 握
一 学习任务分析 1 认知目标要求分析 知道点电荷的概念 理解库仑定律 会计算真空中两
个点电荷间的 库仑力 初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。
2 学习能力要求分析 通过实验演示培养学生的实验、观察、分析和总结能力 通过对实
验方案的制定和操作 加深对研究物理问题的一些常用的方法如 控制变量
电实验的操作和对实验现象的分析归纳 4 教材的处理 本单元内容可分两节可来处理 本 节为第一课时 主要是库仑定律的建立
和库仑定律的简单运用 侧重点为体会研究物理的方法和物理规律建立的一
三 学生特征分析
1、知识基础分析 掌握了电荷之间存在相互作用力 且同性相斥 异性相吸。 掌握了电荷
真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律 第二条为方法层面上的 即如何研究多个变量之间关系的方法 如何间接测量一些不易测量物理量 如何研究物理问题的基本方法。 2 教学重点 学生会用库仑定律计算真空中点电荷间的相互作用力。
让学生初步掌握研究物理问题的一些常用的基本方法。 3 教学难点 静
四 教学目标的制定 1
知识与技能目标 初步具备了基本地实验操作和实验观察能力。 般过程。第二课时为库仑定律的加深理解与运用。 《库仑定律》教学设计 1
守恒定律 并会简单的运用。 会处理共点力作用下物体的平衡 并
会通过偏转角度的变化判断受
2020-2021学年鲁科版必修3 1.2 库仑定律 学案
第2节 库仑定律 学案学习目标：1. 知道静电力、点电荷的概念。
知道库仑定律的内容及公式，能解释简单的静电力现象。
2.理解点电荷及库仑定律的适用条件，会用库仑定律进行相关的计算。
3.学会用控制变量法探究两个点电荷的静电力，了解库仑扭秤实验，学会与他人合作交流获取信息，能撰写相关的实验报告。
基础知识：一、点电荷1．静电力定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力。
2.定义：当带电体本身的大小比它与其他带电体之间的距离小得多，以至于其形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影响可以忽略时，这样的带电体称为点电荷。
3．特点：只有电荷量、没有大小的几何点。
说明：“点电荷”类似“质点”，都是理想化模型。
二、两点电荷间的静电力1．库仑定律：(1)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、两者间的距离等。
(2)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F 的大小，与它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，与它们的距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2．表达式：F ＝k Q 1Q 2r 2，其中k 为静电力常量。
如果各物理量单位都采用国际单位制，则k ＝9.0×109 N·m 2/C 2。
3．库仑定律的适用条件：真空中的静止点电荷。
4．静电力的叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。
注意：①静电力的叠加仍然遵循平行四边形定则。
②计算库仑力大小时，两电荷都取所带电荷量的绝对值。
重难点理解：一、对点电荷的理解1．点电荷是理想化模型只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。
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，以至于带电体的形状和大小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，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就可看成点电荷。
新课标人教版3-1选修三1.2《库仑定律》WORD教案9
第一章静电场第二节《库仑定律》教学设计日照实验高中时延军（一）教材分析：两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、起电的知识，万有引力定律和卡文迪许扭秤实验这些内容学生都已学过，本节重点是做好定性实验，使学生清楚知道实验探究过程。
库仑定律是这一章的基本规律，对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，进而得出结论.库仑定律是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点。
（二）教学目标：1、知识与技能：(1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。
(2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律.2、过程与方法(1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验.(2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法.3、情感态度与价值观(1)培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。
(2)了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规律的艰辛和喜悦.（三）教学重点、难点：教学重点：库仑定律及其理解与应用教学难点：库仑定律的实验探究教学难点的突破措施：定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。
（四）教学用具：多媒体课件、起电机、验电器,带绝缘柄的金属小球,毛皮，橡胶棒，气球，易拉罐，用金属薄纸包裹的泡沫小球，铁架台。
（五）教学过程：引入新课演示实验：让气球摩擦起电，将气球靠近易拉罐，会发生什么现象？（易拉罐被气球吸引滚动起来了。
）既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关呢？新课教学：一、通过实验探究电荷间作用力的决定因素探究一：电荷间同性相斥，异性相吸。
猜想：电荷间相互作用力可能与哪些因素有关？同学们讨论后回答.1、距离2、电荷量3、带电体的形状等（一）定性实验探究：探究二：你准备如何做实验定性探究？(1) 你认为实验应采取什么方法？控制变量法.(2) 你想选取什么形状的带电体？给出立方体，圆柱体，球形带电体让学生选择(3) 这种作用力的大小可以通过什么方法直观的显示出来？学生：比较悬线偏角的大小组织学生根据现有器材，设计出可能的实验方案。
鲁科版高中物理选修3-1第2节静电力库仑定律.docx
高中物理学习材料桑水制作第1章第2节(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．下列关于点电荷的说法中正确的是( )A．不论两个带电体多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体就可以看做是点电荷B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看做是点电荷C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看做是点电荷D．只有球形带电体，才可以看做是点电荷【解析】当两带电体的大小远小于其距离时，可视为点电荷．【答案】 A2.如右图所示，两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量相等为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是( )A ．若是同种电荷，F ＜k Q 2r 2B ．若是异种电荷，F ＞k Q 2r 2C ．若是同种电荷，F ＞k Q 2r2D ．不论是何种电荷，F ＝k Q 2r2【解析】 净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r ，如右图所示，根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2，它们之间的相互作用力小于k Q 2r 2.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r ，则相互作用力大于k Q 2r2.故选项A 、B 正确．【答案】 AB3．真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F .若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，距离变为2r ，则它们之间的静电力变为( )A ．3F /8B ．F /6C ．8F /3D ．2F /3【解析】 由F ′＝k q ′1q ′2r ′2将q ′1＝2q 1，q ′2＝13q 2及r ′＝2r 代入有F ′＝16F . 【答案】 B4．两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ；保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小变为4F ，则两点电荷之间的距离应变为( )A ．4dB ．2dC ．d /2D ．d /4【答案】 C5．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，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量【解析】由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看做点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看做点电荷，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，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如下图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如下图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．【答案】AC6.如右图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为F A、F B.现使两球带同种电荷，此时上、下细线受拉力分别为F′A、F′B，则( )A．F A＝F′A，F B＞F′B B．F A＝F′A，F B＜F′BC ．F A ＜F ′A ，F B ＞F ′BD ．F A ＜F ′A ，F B ＜F ′B【解析】 选A 、B 整体为研究对象，则F A ＝2mg ，两球带电后F ′A ＝F A ＝2mg ；再选B 为研究对象，带电前F B ＝m B g ，带电后F ′B ＝m B g ＋F 斥＞F B ，故选项B 正确．【答案】 B7．设月球带负电，一电子粉尘悬浮在距月球表面1 000 km 的地方；又若将同样的电子粉尘带到距月球表面200 km 的地方，相对月球由静止释放，则此电子粉尘( )A ．向月球下落B ．仍在原处悬浮C ．推向太空D ．无法判断【解析】 月球带负电，可将其电荷量认为全部集中在球心处，一电子悬浮在离其表面1 000 km 处时有F 引＝F 库，即G Mm (R 0＋h 1)2＝k Qq(R 0＋h 1)2，显然当将h 1换为h 2时，等式仍成立，故B 项对．【答案】 B8.如右图所示，半径相同的两个金属小球A 、B 带有电荷量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力大小为F .今将第三个半径相同的不带电小球C 先后与A 、B 两球接触后移开，这时，A 、B 两球之间相互作用力的大小是( )A.18F B.14F C.38F D.34F 【解析】【答案】 A9.如右图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知( ) A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大B．B球的质量较大C．B球受到的拉力较大D．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′【解析】库仑力是A、B两球的受力中的一种，然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出．分别以A、B球为研究对象，其受力情况如右图所示，由共点力的平衡条件有m A g＝F A/tan α，T A＝F A/sin α；m B g＝F B/tan β，T B＝F B/sin β，而F A＝F B，由此可见因为α＜β，所以m A＞m B，T A＞T B.两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述的关系，正确选项为D.【答案】 D10.(2009年浙江卷)如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q＞0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )A．l＋5kq22k0l2B．l－kq2k0l2C．l－5kq24k0l2D．l－5kq22k0l2【解析】对最右边的小球受力分析可知，小球受到另外两个带电小球对它向右的库仑力，大小分别为F1＝kq2(2l)2和F2＝kq2l2，由力的平衡可知弹簧弹力的大小F＝F1＋F2＝5kq24l2；故弹簧的伸长量为Δl＝Fk0＝5kq24k0l2，所以选C.【答案】 C11.如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖起放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为303g，则B带电量是多少？(取g＝10 m/s2)【答案】 1.0×10－6C12.如右图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量都为m ，彼此间距离均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q .现对C 施加一个水平力F 的同时放开三个小球．三个小球在运动过程中保持间距r 不变，求：(三个小球均可视为点电荷)(1)C 球的电性和电荷量大小． (2)水平力F 的大小．【解析】 (1)A 球受到B 球沿BA 方向的库仑斥力和C 球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C 球对A 球的库仑力为引力，C 球带负电．对A 球，有k q 2r 2＝k qQr2·sin 30°，所以Q ＝2q .(2)又根据牛顿第二定律，有k qQ r 2·cos 30°＝ma ，F ＝3ma ，故33kq2r 2.【答案】 (1)2q (2)33kq2r2。
鲁科版选修3-1全册教案1
第1节静电现象及其微观解释【教学目的】（1）掌握两种电荷，了解摩擦起电和感应起电，定性了解自然界仅有的两种电荷间的作用特点（2）了解静电现象及其在生产和生活中的运用（3）了解电荷守恒规律。
能用原子结构和电荷守恒规律解释静电现象【教学重点】感应起电的方法和原理/电荷守恒定律【教学难点】感应起电的原理——运用电场有关知识，分析、推理出实验现象的成因【教学媒体】1. 实验器材：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、验电器、AB筒，摩擦起电机2. 课件：视频——静电使长发飘起来；文档——人身静电高达七八千伏【来源：《新民晚报》】【教学安排】【新课导入】演示摩擦起电机的人造闪电（激发学生的兴趣），让学生分析原因。
这是一种静电现象，我们不少同学觉得电既神秘又危险，对电存在很多错误的认识，甚至觉得带电就不能碰。
其实不然，播放视频——静电使长发飘起来。
反之在某节目中主持人说电流电死人大约要1A左右，其实只要几个mA就能电死人了。
所以作为现代生活在电器时代的我们更要好好学习电学。
因为这不仅是常识，还是生存的能力。
人类从很早就认识了磁现象和电现象，例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。
在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载，但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的，到十九世纪才建立了完整的电磁理论。
电磁学及其应用对人类的影响十分巨大，在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用，是历史上的一次技术革命，是人类改造世界能力的飞跃，打开了电气化时代的大门。
工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。
在当前出现的新技术中，起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算机。
它们被广泛应用于各种新技术领域，给人们的生产和生活带来了深刻的变化。
为了正确地利用电，就必须懂得电的知识。
在初中我们学过一些电的知识，现在再进一步较深入地学习。
【新课内容】(二) 研究两种电荷及摩擦起电的成因（主要是回顾初中的知识）1. 实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。
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第一章第二节静电力库仑定律（2课时）【教学目的】（1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
（2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
【教学重点】掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律【教学难点】真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律【教学媒体】1、演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。
2、课件：库仑扭秤实验模拟动画。
【教学安排】【新课导入】从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。
力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习一下静电力的特点。
【新课内容】1.静电力的三要素的探究/点电荷模型（1） 静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作用在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。
如：右图1为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处）（2） 静电力的方向——沿着两电荷的连线。
（3） 静电力的大小（电荷A 对B 与B 对A 的力等大反向，与所带电荷多少无关）i. 猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，离的远时吸不起来）ii. 定性实验：如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A 处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P 1、P 2、P 3的位置，带电小球受到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。
观察实验发现带电小球在P 1、P 2、P 3 各点受到的A 的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A 的作用力增大了。
教师总结：该实验说明了电荷之间的相互作用力大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。
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。
教师补充说明，考虑到带电体的受力是所带电荷受力的合力的问题，这个静电力大小其实还会与物体的体积、形状、电荷分布有关。
因此，我们今天只研究一个简化的模型——点电荷。
（回顾：质点的概念，当物体的形状与两物体间的距离相比可以忽略的时候，可以忽略物体的形状和大小，将物体看做质点。
）板书：1、当带电体的尺寸与它们之间的距离相比可以忽略的时候，可以将带电体看作点电荷。
什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。
点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。
正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理想化模型。
真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。
均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。
iii.如何设计实验来寻找关系式？（方法——控制变量）先要保持带电物体的电荷大小不变，改变其距离，探究静电力与距离的关系，然后再保持两物体间距不变，改变电量，探究静电力与电量大小的关系。
问题1——如何测量静电力的大小？（可参考前面定性实验的方法，将带电体用细丝线吊起来，就可从偏角的大小和重力的大小计算出电场力的大小。
）问题2——如何改变电量？（可反复用与A完全相同的不带电金属球来接触A，使A 的电量不断减为原来的1/2，1/4……。
iv.库仑扭秤实验：（参考人教社的课本内容）我国东汉时期就发现了电荷，并已定性掌握了电荷间的相互作用的规律。
而进一步将电荷间作用的规律具体化、数量化的工作，则是两千年之后的法国物理学家库仑，他用精确实验研究了静止的点电荷间的相互作用力。
于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。
试参照卡文笛许扭秤，说出库仑扭秤的实验原理。
2.库仑定律（1）库仑定律的内容和意义：库仑实验的结果是：在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。
若两个点电荷q1，q2静止于真空中，距离为r，如图3所示，则q1受到q2的作用力F12为板书：2、库仑定律（1）真空中两个点电荷的库仑力（静电力）q 2受到q 1 的作用力F 21与F 12互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。
若点电荷不是静止的，而是存在相对运动，那么它们之间的作用力除了仍存在静电力之外，还存在相互作用的磁场力。
关于磁场力的知识，今后将会学到。
（2） 库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力。
板书：（2）库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
当带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略时，可理解为带电体只为一点，电荷集中于该点，，r 即为两个带电体之间距离。
这时可用库仑定率。
当带电体是均匀带电的球体时也可使用库仑定律，r 可视为球心连线距离。
不均匀就不能使用。
当带电体大小与它们距离相比不可忽略时，电荷不能视为集中一点，r 不能确定，不适用库仑定律。
这时要求两带电体间的相互作用，就要用到力的合成的办法。
例1：手册P9/3：半径为R 的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带等量同种电荷Q 时相互之间的静电力为F 1，两球带等量异种电荷Q 和-Q 时相互作用的静电力为F 2，则比较F 1和F 2的大小为：F 1 ∠ F 2。
（3） 式中的K 是非常重要的物理常数，叫做静电力恒量，数值为 板书：（3）229/109C Nm K ⨯=，这个大小是用实验方法确定的。
其单位是由公式中的F 、Q 、r 的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F ：N 、Q ：C 、r ：m 。
如果两个1C 的点电荷在真空中相距1m 时产生的库仑力是N 9109⨯（大约一百万吨的物体的重）。
（可见，一方面库仑是很大的单位，梳子和头发摩擦的带电量只有不到10-6C ，但云层闪电前的电量可达几百库仑，另一方面也说明静电力比引力强大的多。
）（4） 公式计算时不要代入电量的符号，因为计算出的正负只能代表静电力是吸引还是排斥，而不能揭示力的真正方向。
而且公式F K Q Q r =122, F 是Q 1对Q 2的作用力，也是Q 2对Q 1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。
不能理解为Q 1≠Q 2，受的力也不等。
例2：已知点电荷A 电量是B 点电荷的2倍，则A 对B 作用力大小跟B 对A 作用力的比值为（ C ）A.2:1B.1:2C.1:1D.不一定[:学+科+网]例3：两个质量都是m的小球，都用细线拴在同一点，两细线长度相等，两球都带上正电荷，但甲球电量比乙球多，平衡时两细线分别与竖直方向夹角为θ1和θ2，则二者相比，θ1_____θ2。
（答：=）（5）库仑力也称为静电力，它具有力的共性。
它与高一时学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。
它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。
3.库仑定律与万有引力定律的比较：库仑定律是电磁学的基本定律之一。
它的建立既是实验经验的总结，也是理论研究的成果。
特别是力学中引力理论的发展，为静电学和静磁学提供了理论武器，使电磁学少走了许多弯路，直接形成了严密的定量规律。
但是如果不是先有万有引力定律的发现，单靠实验具体数据的积累，不知要到何年才能得到严格的库仑定律的表达式。
实际上，整个静电学的发展，都是在借鉴和利用引力理论的已有成果的基础上取得的。
我们将从下表中来系统的认识这两大定律的关系，增强我们对这两大定律的认识与记忆，以便我们在今后的学习当中更好的运用。
4.库仑定律的应用F Kq q r A B=⋅2例4：两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q 1=2C 正电荷，q 2=4C 负电荷，在真空中相距为r 且静止，相互作用的静电力为F 。
（1）今将q 1、q 2、r 都加倍，相互作用力如何变？（作用力不变）（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（作用力不变）（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变？（作用力变为 F ／25，方向不变。
）（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？（接触后电量先中和，后多余电量等分，作用力大小变为 F ／8，方向由原来的吸引变为推斥）（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？（将带电体间距离变为8r ）。
例5：如图所示，把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C 的小球B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm ，丝线与竖直方向夹角为45︒,此时小球B 受到库仑力F =___________。
小球A 带的电量q A =____________。
解析：根据题给的条件，可知小球A 处于平衡状态，分析小球A 受力情况如下图所示。
小球重力mg 。
丝线拉力T 和小球B 对小球A的静电力F 的合力为零。
（物体的平衡条件是关键）N mg F 310245tan -⨯==题中小球A ，B 都视为点电荷，它们之间相互吸引，其作用力大小 ∴C 105.0104100.9)103(10245tg 8892232----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⋅A B A q mg r q q K => C 105.0104100.9)103(10245tg 8892232----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⋅A B A q mg r q q K 小球B 受到库仑力与小球A 受到库仑力为作用力和反作用力，所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3N 。
小球A 与小球B 相互吸引，B 带正电，小球A 带负电，所以q A =-0.5×10-8C （负号不可缺少）例6：两个正电荷q 1与q 2电量都是3C ，静止于真空中，相距r=2m 。
（1）在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力。
（2）在O 点放入负电荷 Q ，求Q 受的静电力。
（（1）（2）题电荷Q 受力为零。
）（3）在连线上A 点的左侧 C 点放上负点电荷q 3，q 3=1C 且AC=1m ，求q 3所受静电力。
解 当一个点电荷受到几个点电荷的静电力作用时，可用力的独立性原理求解，即用库仑定律计算每一个电荷的作用力，就像其他电荷不存在一样，再求各力的矢量和。
（3）q 3受引力F 31与引力F 32，方向均向右，合力为：例7：如上图所示，等边三角形ABC ，边长为L ，在顶点A 、B 处有等量异性点电荷Q A ,Q B ,，Q A =+Q,Q B =-Q ，求在顶点C 处的点电荷Q C 所受的静电力。