1.2库仑定律导学案
1.2库仑定律导学案
装 订 线【课后巩固】1.三个相同的金属小球a、b和c,原来c不带电,而a和b带等量异种电荷,相隔一定距离放置,a、b之间的静电力为F 。
现将c球分别与a、b接触后拿开,则a、b之间的静电力将变为()。
A.F/2 B.F/4 C.F/8 D.3F/82.两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带1.5×10−5C的正电时,相互作用力为F1,当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时,相互作用力为F2, 则()A.F1= F2B.F1<F2C.F1> F2D.无法判断3.在真空中有三个点电荷a、b和c ,依次放在同一条直线上,都处于平衡状态。
若三个点电荷的电量、电性以及相互间距都不清楚,但我们仍然可以判断()。
A.三者的电性 B.哪几个电性相同、哪几个相反C.三者电量大小的次序 D.哪一个的电量最小★4.如图13-2-1所示,把一个带正电的小球放在A处,然后把挂在丝线上的带正电小球先后挂在P1、P2位置。
测得丝线两次的偏角分别为α= 45°和β= 30°,而且由于丝线的长度可以调节,两次都确保小球的位置a和b与A在同一条水平线上。
如果两带电小球都可以看成点电荷,则两次的间距之比Aa/Ab = 。
★5.如图13-2-2所示,长度未知的两端封闭的玻璃真空管,内壁光滑,装有A、B两个金属小球,质量、电量分别为m、3q和3m、q ,现将真空管与水平面成30°放置时,A球处在管底,而B球恰在管的正中央位置,试求真空管的长度。
物理3-1学案(1.2 库仑定律)
1.2 《库仑定律》导学案【学习目标】1、通过演示实验,定性了解电荷之间的作压力大小与电荷量的多少以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,3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件,知道静电力常量4、了解库仑扭秤实验。
【重点难点】对库仑定律的理解和应用。
【学法指导】认真阅读教材,观察实验,体会电荷间相互作用力的大小与什么因素有关?体会库仑的实验方法【知识链接】1、同种电荷互相()异种电荷互相()。
2、上一节学过起电的方式有哪些,有没有违背电荷守恒定律?【学习过程】一、演示实验----探究影响电荷间相互作用力的因素间教材5页:演示通过演示实验影响电荷间相互作用力的因素有哪些?这些因素对作用力的大小有什么影响?1、如图所示,一带正电的物体位于M处,用绝缘丝线系上带正电的小球,分别挂在P1、P2、P3的位置,可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。
则下面关于此实验得出的结论中正确的是A. 电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关B. 电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关C. 电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关D. 此实验中采用了等效替代法二、库仑定律1、库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的()成正比,跟它们的()成反比.作用力的方向在()2、公式:静电力常量k = ()使用上述公式时,电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。
3、适用条件:真空中,点电荷——理想化模型注:点电荷:()带电体就可以看作点电荷.严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的.4、电荷间这种相互作用叫做()辨析:从库仑定律的公式看出,当两个电荷间的距离趋近于零时,两电荷间的作用力将变为无限大,这种说法正确吗?为什么?三、库仑扭秤实验:了解,自己阅读教材6页内容。
实验方法:四、例题(一、)库仑定律与万有引力的关系:2、见教材7页例1(二、)库仑力的适用条件3、两个完全相同的金属小球A、B,A球带电量为+5.0×10-9C,B球带电量为-7.0×10-9C,两球相距1m。
1.2.库仑定律导学案
1.2库仑定律导学案【学习目标】1、掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.2、会用库仑定律进行有关的计算.3、渗透理想化方法,培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.4、了解控制度量的科学研究方法. 【重点】库仑定律和库仑力 【难点】关于库仑定律的理解与应用自壬学材34立S 考问题1. __________________ 探究电荷间作用力的大小跟距离的关系:保持电荷的电荷量不变,距离 增大时,作用力 _____________________ 距离减小时,作用力 ___________________ •2•探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系:保持两个电荷之间的距离不 变,电荷量增大时,作用力 ____________ ;电荷量减小时,作用力 _________ • 3•静电力: _________ 间的相互作用力,也叫 ________ .它的大小与带电体 的 _______ 及 ________ 关. 4.点电荷:自身的 带电体. 5•库仑定律:真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小,与它们电荷 量的乘积成 _____________ ,与它们距离的二次方成 _____________ ,作用力的方向 在它们的 _______ • 6.库仑定律的公式 F = 分析问题情境提炼接业'要点一、点电荷 [问题情境]1.点电荷是不是指带电荷量很小的带电体?是不是体积很小的带电体都可 看做点电荷?2.点电荷与元点荷一样吗?2. (1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小 单位.(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,是带电个体,其带电荷量 可以很大也可以很小,但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍. [要点提炼]比相互之间的距离 ,式中k 叫做静电力常量,k 的数值是1.点电荷是只有电荷量,没有________ 和2•带电体看成点电荷的条件:当带电体间的的理想化模型.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相互作用力的影 响可以忽略时,这样的带电体就可以看做点电荷. 二、 库仑定律 [问题情境]1. 什么是库仑力?其大小如何确定?方向又如何确定?2. 库仑定律及表达式与哪个定律相似?[要点提炼]库仑定律的适用条件是:(1) ______________________________________ ; ⑵ _____________________ :[问题延伸]有人根据F-k q i 坐推出当r-0时,F-x ,正确吗? 三、 库仑的实验 [问题情境]库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的, 如何确定力F 的大小?此实验是如 何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的?师主互胡探究总结规律方法【例1 两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q i 和q 2,当两球心相距3R 时, q i q 2B. F > 閑D .无法确定变式训练1下列关于点电荷的说法正确的是()A .点电荷可以是带电荷量很多的带电体 B. 带电体体积很大时不能看成点电荷C. 点电荷的带电荷量可能是2.56X1O 「20CD. —个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定【例2】 有三个完全一样的球 A 、B 、C, A 球带电荷量为7Q, B 球带电荷量 为—Q, C 球不带电,将A 、B 两球固定,然后让C 球先跟A 球接触,再跟 B 球接触,最后移去C 球,则A 、B 两球间的作用力变为原来的多少?变式训练2两个分别带有电荷量一Q 和+ 3Q 的相同金属小球(均可视为点 电荷),相互作用的静电力大小为()F-严F-k (3玷 FVF k(3R2 C.固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为 F,两小球相互接触后将其固定距离变为2,则两球间库仑力的大小为( )1 3 4 ApF B.4F C.3F【例3 两个正电荷q 1和q 2的电荷量都是3 C,静止于真空中的A 、B 两点, 相距r = 2 m.(1) 在它们的连线AB 的中点0放入正电荷Q,求Q 受的静电力. (2) 在它们连线上A 点左侧P 点,AP= 1 m,放置负电荷q 3, q 3=— 1 C ,求 q 3所受的静电力.变式训练3如图1所示,两个点电荷,电荷量分别为 q i = 4X 10-9 C 和q 2 =—9X10-9C,两者固定于相距20 cm 的a 、b 两点上,有一个点电荷q 放 在a b 所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是 ( A .距a 点外侧40 cm 处 ----- * fB. 距a 点内侧8 cm 处C. 距b 点外侧20 cm 处D. 无法确定1.减小增大2.增大减小3.电荷 小得多 5.正比反比连线上 6.晋1.不是:一个物体能否被看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状而定.[要点提炼]答案1.大小形状2.距离二 答案1.电荷间的相互作用力叫做静电力,又叫库仑力;其大小由公式 F = 字计算;其方向根据同种电荷相斥,异种电荷相吸的原理,在二者连线 上确定.2.与万有引力定律的表达式相似.答案 答案 r —0 答案的大小.利用电荷平分原理,完全相同的两个带电体接触后分开:荷,电荷量平分;(2)异种电荷,先中和后平分 【例1】解析 因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点 电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当 q 1、q 2是同种电荷时,相互排斥,分 布于最远的两侧,电荷中心距离大于 3R;当q 1、q 2是异种电荷时,相互吸引, 分布于最课前自主预习答案 量距离4.大小 N m 2/C 2一[问题情境]答案 库仑力电荷99.0X 109⑴真空中⑵点电荷从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的。
1.2库仑定律导学案
第一章:静电场1.2库仑定律1.※知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法2.※※掌握库仑定律的内容及公式,会用库仑定律求解有关问题3.※通过静电力和万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性图中的母女两人用手接触一个带电体时,身体带上了电,头发上的电荷相互排斥,她们的头发便竖立起来.这一节我们来探究电荷间相互作用力所遵从的规律.一.探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验原理:如图所示,F=mg tanθ,θ变大,F变大;θ变小,F变小2.方法:控制变量法(探究电荷间作用力与距离的关系,探究电荷间作用力与电荷量的关系)3.实验操作:保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变化情况保持悬点位置不变,改变小球带电量q,观察夹角θ变化情况4.实验现象:r变大,θ变小r,变小,θ变大q变大,θ变大,q变小,θ变小5.实验结论:电荷间的作用力与距离有关,与电荷量有关二.库仑的实验1.实验装置:库仑扭秤(如图所示)2实验步骤(1)改变A 和C 之间的距离,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与距离r 的关系.(2)改变A 和C 的带电荷量,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与电荷量q 之间的关系.3实验结论(1)力F 与距离r 的二次方成反比,即F ∝1r 2. (2)力F 与q 1和q 2的乘积成正比,即F ∝q 1q 2.所以F ∝q 1q 2r 2或F =k q 1q 2r 2.三.库仑定律1.库仑力电荷间的________________,也叫做静电力.2.点电荷(1)点电荷是只有电荷量,没有________、________的理想化的模型,类似于力学中的________,实际并不存在.(2)特点①带电体间的距离比它们自身的大小________;②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的________的影响可以忽略.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F 的大小,跟它们的电荷量q 1、q 2的________成正比,与它们的距离r 的________成反比,作用力的方向在它们的连线上(2)表达式:____________,其中静电力常量k =____________N·m 2/C 2.大小:利用库仑定律计算大小时,不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入q 1、q 2的绝对值即可. 方向:在两点电荷的连线上,同种电荷________,异种电荷________.(3)适用范围:____________________________.关于元电荷和点电荷,下列说法中正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.元电荷一定可看成点电荷C.体积很大的带电体也可能看做点电荷D.点电荷一定是电量很小的电荷两个相同的金属小球,带电量之比为1 ∶7,相距为r (r 远大于小球半径),两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处,如图所示,A 处电荷带正电Q 1,B 处电荷带负电Q 2,且Q 2=9Q 1,另取一个可以自由移动的点电荷Q 3,放在直线AB 上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )A.Q 3为负电荷,且放于A 左方B.Q 3为负电荷,且放于B 右方C.Q 3为正电荷,且放于A 与B 之间D.Q 3为正电荷,且放于B 右方如图所示,两个质量分别为m 1和m 2的小球各用长为L 的丝线悬挂在同一点,当两球分别带电量+q 1和+q 2时,两丝线张开一定的角度,下列哪些情况是可能的( )A.若m 1=m 2,则α1=α2B.若m 1>m 2,则α1>α2C.若m 1<m 2,则α1>α2D.若m 1=m 2,且q 1>q 2,则α1>α2即学即用。
选修3-1.1-2库伦定律
1.2库仑定律导学案物理备课组 主备人:一.电荷间的相互作用力自主阅读课本P5的实验猜想:静电力的大小:可能与哪些因素有关,说出猜测的理由?问题2:该实验能证实我们的猜想吗?那么这一问题是由谁解决的?二.库仑的实验——库仑扭称实验阅读课本P6的实验问题3:(1)库仑的实验装置是怎样的?与哪个实验很相似?(2)库仑用到什么研究方法?(3)如何解决电荷测量问题,验证F 与Q 的关系?如何验证 F 与r 的关系?(4)库仑的实验得出了什么结论?三.库仑定律自主阅读课本(1)内容:(2)公式:问题4:库仑力的公式与哪个力的公式很相似?库仑定律是否也有适用条件呢?(3)适用条件:问题5:什么是点电荷?与哪个理想模型的定义很相似?问题6:库仑定律中的常量K 是怎样得出的?物理意义是什么?(4)静电力常量K 的值:(5)库仑力合成和分解遵守的法则:【例题1】:已知氢核(质子)质量1.67×2710-kg .电子的质量是9.1×3110-kg ,在氢原子内它们之间的最短距离为 5.3×1110- m 。
试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。
思考:1.库仑定律中的q 1和q 2是否带正负号?2.此题的结论说明什么问题?三.库仑定律的应用例题2:真空中有三个点电荷,它们固定在边长50 cm 的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是 +2 ×-610 c,求 其中一个电荷所受的库仑力。
课堂训练1. 两个质量分别是m 1、m 2的小球,各用长为L 的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q 1、q 2时,两丝线张开一定的角度,如图所示,则下列说法正确的是( )A.B.C.D.2.在光滑的绝缘水平面上放着带电小球甲和乙,若它们带电荷量的关系是,质量的关系是,则它们在库仑力作用下产生的加速度之比是( )A. B.C. D.3.如图所示,三个点电荷固定在一直线上,的距离为距离的2倍,每个点电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个点电荷的电荷量之比为( )A. -9:4:-36B. 9:4:36C. -3:2:-6D. 3:2:64. 竖直墙面光滑且绝缘,地面粗糙也绝缘,小球A 、B 带有同种电荷,用指向墙面的水平力F 作用于小球B .两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如图所示,若将小球B 向左推动少许,当两球重新达到平衡时,作用于B 的水平力仍为F ,与原来的平衡状态相比较( )A .地面对B 球摩擦力变大B .地面对B 球支持力变大C .竖直墙面对小球A 的弹力变大D .AB 两球之间距离变大5.两个相同小气球带等量电荷(可看作点电荷),两气球相距为L 0,细线间夹角为θ,悬挂物体的质量为m ,气球悬浮在空中不动,求气球的带电量。
1.2库仑定律 导学案
- 1 - §1.2 库仑定律 导学案(一)学习目标: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)学习重点:掌握库仑定律。
(三)学习难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算。
(四)知识链接:1.电荷守恒定律: 。
2.我们把 叫元电荷。
e = C. 3.万有引力定律:其表式是122m m F Gr,即 成正比,与 成反比。
为平方反比规律。
(五)学习过程:一、电荷之间的相互作用力跟什么因素有关?【演示】: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. 1.从图1得到的结论是:当两球带电量不变时,它们之间的电斥力随 而减小,2.从图2看出,a,b,c 三位置,球在位置的电量最大。
得到的结论是:小球悬挂位置不变时,3.实验表明,电荷之间的作用力 而增大,随 而减小。
二、库仑定律:1.库仑定律的内容:真空中 , ,作用力的方向 。
2.库仑定律表达式: 。
⑴其中q 1 q 2是两个点电荷的电量,单位是:库仑(C );r 是两点电荷的间距,单位是:米(m );比例系数K=9.0×109N.m 2/C 2叫做静电力常量。
⑵定律只适用:真空中的点电荷。
空气中也近似适用。
⑶库仑力是相互作用力。
力的方向由同性电相斥,异性电相吸引来确定。
三、点电荷:1.点电荷定义:当带电体的 , ,及 对它们之间的作用力 ,这样的带电体可看做 ,叫做 。
点电荷类似力学中的 ,也是一种理想化的 ,实际上是不存在的.2.能看成点电荷的条件:①均匀带电球体②带电体间距比自身大很多例题1:如图,真空中固定有两个点电荷,q 1=+2.0×10-6C ,q 2=+3.0×10-6C.间距r=0.4m ,求①q 1受静电力的大小方向;②q 2受静电力的大小方向。
例题2:若例题一中的q 2=-4.0×10-6C,其它条件都不变,再求q 1 q 2分别受到的库仑力的大小方向。
物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修3-1)
二、库仑定律一、知识点归纳1.当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作 。
2.库仑定律:真空中两个 间相互作用的静电力跟它们的 成正比,跟它们的 成反比,作用力的方向在 上。
公式:F= ,式中k 叫做 。
如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用 ,力的单位用 ,距离的单位用 ,则由实验得出k=9×109 。
3、库仑定律的适用条件: , 注意:(1)使用上述公式时,电荷量Q 1、Q 2一般用绝对值代入计算。
再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向。
(2)虽然库仑定律的条件是真空中但在空气中也可以用该公式进行计算。
(3)单位必须用国际单位(4)Q 1对Q 2有库仑力,同时Q 2对 Q 1也有库仑力,且这两个力为相互作用力,大小相等方向相反。
4.库仑的实验(了解:课本第6页)5.库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式,但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的。
只要知道了带电体上的电荷分布情况,根据库仑定律和力的合成法则,就可以求出任意带电体之间的静电力。
6、库仑力的矢量性。
库仑力和重力、弹力一样,在分析时遵从平行四边形定则。
7、三个电荷在同一直线上只受库仑力处于平衡状态的规律(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边,异性在中间”或记为“两同夹一异”.(2)三个电荷中,中间电荷的电荷量最小,两边同性电荷中哪个的电荷量小,中间异性电荷距哪个近一些,或可记为“两大夹一小,近小远大”. 三个点电荷的电荷量满足:q q q q q q 322131+=二、课堂练习1、真空中有两个点电荷Q 和q ,它们之间的库仑力为F ,下列的哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F ( )A .使Q 的电荷量变为2Q ,使q 的电荷量变为3q ,同时使它们的距离变为原来的2倍B .使每个电荷的电荷量都变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍C .使其中一个电荷的电荷量变为原来的1.5倍,距离也变为原来的1.5倍D.保持电荷量不变,使距离变为原来的2 3倍2.真空中A,B两个点电荷相距为L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A的加速度大小是a,经过一段时间,B的加速度大小也是a,那么此时A,B两点电荷的距离是( )A.22L B.2L C.22L D.L3、有三个完全一样的球A、B、C,A球带电荷量为7Q,B球带电荷量为-Q,C球不带电,将A、B两球固定,然后让C球先跟A球接触,再跟B球接触,最后移去C球,则A、B球间的作用力变为原来的多少?4、在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的点电荷,如果保持它们的位置不变,每个电荷所受静电力的大小?5、如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球A电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球之间的距离为多少?6、相距L的点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q,要引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?三、巩固练习1、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于()A.FB.3FC.F/3D.F/92、关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2,下列说法中正确的是()A.当真空中两个电荷间距离r→∞时,它们间的静电力F→0B.当真空中两个电荷间距离r→0时,它们间的静电力F→∞C.当两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了3、A、B两点电荷间的距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B间相互作用的库仑力将()A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.无法确定4、两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r,它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.无法确定5、真空中两个同种点电荷Q1和Q2,它们相距较近,使它们保持静止状态今释放Q2,且Q2只在Q1的库仑力作用下运动,则在Q2运动过程中速度和加速度的变化情况是()A.速度不断变大,加速度不断变大B.速度不断变大,加速度不断变小C.速度不断变小,加速度不断变大D.速度不断变小,加速度不断变小6、两点电荷A、B带电量q A>q B,在真空中相距为L0,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A、B为()A.同种电荷时,在A、B连线上靠近B一侧B.同种电荷时,在A、B连线上靠近A一侧C.异种电荷时,在BA连线的延长线上靠近A一侧D.异种电荷时,在AB连线的延长线上靠近B一侧7、如右图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为多少?8、如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C,三球质量均为m,相距均为L,若三球均带电,且q A= + 10q,q B= + q,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右匀速运动。
1.2_库仑定律_导学案
探究3:库仑定律的公式是什么?有什么样的适用条件?静电力常量的数值是什么?
练习2、两个金属小球的半径均为a,两球心相距d,如果它们带等量同种电荷Q,则它们之间的相互作用力为()
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1.2库仑定律导学案
1.2库仑定律导学案【学习目标】1.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的距离大小的关系。
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.掌握库仑定律的文字表述及公式表述,知道静电力常量。
4.知道库仑扭秤的实验原理.【学习重点】电荷守恒定律【学习难点】电荷守恒定律的理解及应用【自学检测】1、电荷间的相互作用与__________________、___________________有关。
2、电荷间相互作用的定量判断是由________________完成的。
3、库仑定律的内容是什么?表达式是什么?适用条件是什么?4、被看做点电荷的条件是什么?5、多个点电荷对另一点电荷的作用力怎么求?6、库仑扭秤实验的原理是怎样的?【合作探究】一、探究影响电荷间的相互作用力的因素:_________、________.1、实验装置:2、实验方法:控制变量法3、实验过程:_______________________________________________________________________4、结论:_______________________________________________________________________________。
说明:(1)以上我们只是定性的研究,真正定量的研究是由法国学者库仑完成的。
(2)这种电荷之间的相互作用力叫做静电力或库仑力。
二、库仑定律1.库仑定律的内容:____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ___.2.使用条件:(1)真空;(2)静止;(3)点电荷(注:点电荷是物理学上的理想化模型,实际并不存在) 注:实际上对空气中两个静止的点电荷,或者是运动速度不大的两个点电荷,也可以用库仑定律计算它们的静电力。
1.2《库仑定律》导学案
第 页共 页 第 页共 页§1.2库仑定律学案导学学习目标:1、掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.会用库仑定律进行有关的计算.2、渗透理想化方法,了解控制度量的科学研究方法.培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.3、以极度的热情投入到学习中,在合作探究学习过程中体验学习的乐趣。
使用说明:①用20分钟时间,通过阅读课本内容,独立完成自主学习部分的内容。
②独立完成课堂自测。
③如遇到解决不了的问题,用红笔标注出来,以便在小组讨论时解决。
预习指导重点:库仑定律和库仑力 难点:关于库仑定律的理解与应用引入新课:初中我们就知道,电荷之间有相互的作用力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
那么电荷之间的作用力的大小决定于哪些因素呢?通过下面的学习,大家一定会找到答案的。
自主学习:(请同学们阅读课本75p p -自主完成下面的问题。
) 一.探究影响电荷间的相互作用力的因素:本实验用了什么研究方法?为什么采用这种方法?二.库伦定律:由上面的实验,定性的说明:电荷之间的相互作用力随着电荷量的增大而 ,随着距离的增大而 。
法国学者库伦在前人的工作基础上通过实验研究得出电荷间的相互作用规律,叫做库仑定律: 1. 内容:2.电荷间的相互作用力叫做 ,或叫 。
库仑定律表达式:3.库仑定律的适用条件:① ② 。
4.点电荷类似于质点,是一种 .当带电体的 比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.三.库伦的实验:阅读课本“库伦的实验”部分,了解库伦扭秤原理。
应用练习:1.已知氢核(质子)的质量是kg 27106.1-⨯,电子的质量是kg 31100.9-⨯,在氢原子内它们之间的最短距离为m 11103.5-⨯。
试比较氢原子中氢核与电子之间的库伦力和万有引力。
……………学……………案……………装……………订……………线…………第 页共 页 第 页共 页2.真空中有三个点电荷,它们固定在边长为50cm 的等腰三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+C 6102-⨯,求它们各自所受的库伦力。
1.2库仑定律导学案新部编.doc
精品教学教案设计| Excellent teaching plan教师学科教案[ 20–20学年度第__学期]任教学科: _____________任教年级: _____________任教老师: _____________xx市实验学校第一章静电场第二节库仑定律导学案一、知识目标1、掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律.2、会用库仑定律进行有关的计算.3、渗透理想化方法,培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.4、了解控制度量的科学研究方法,通过与万有引力对比体会自然规律多样性与统一性。
二、重点难点库仑定律的理解与应用三、知识链接万有引力定律的内容和公式及其适用条件是什么?四、学习过程问题一、静电力和点电荷1.电荷和电荷之间的相互作用力叫静电力,也叫库仑力。
探究 1:阅读课文 P6 上半部分内容回答什么是点电荷?为什么要引入点电荷这个理想化的物理模型?可以与质点加以对比。
练习 1、下列说法正确的是 ( )A .点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是所带电荷量很小的带电体q q21C 根据 F=k r2 可知 ,当 r →0时 ,有 F→∞D .静电力常量的数值是由实验得出的问题二、库仑的实验探究 2:阅读 P6库仑的实验部分的课本,回答下列问题1.库仑实验用的装置叫做库仑扭称装置,所以库仑实验也叫做库仑扭称实验。
该实验中运用了哪些研究方法和思想?2.库仑是如何把电荷量进行二等分的?你能把电荷量进行三等分吗?你如何做?你能使小球带的电荷量为原来的3/8 吗?问题三、库仑定律的理解探究 3:库仑定律的公式是什么?有什么样的适用条件?静电力常量的数值是什么?练习 2、两个金属小球的半径均为a,两球心相距d,如果它们带等量同种电荷Q,则它们之间的相互作用力为()A 、大于 kQ 2/d2B、等于 kQ2/d2C、小于 kQ 2/d2D、无法确定探究 4:想一想:请结合万有引力定律的内容,对比库仑定律谈谈你有什么样的看法。
物理选修3-1人教新课标1.2库仑定律学案.
第1.2《库仑定律》导学案【学习目标】1.通过演示实验定性了解电荷之间的相互作用力大小与电荷量以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。
(难点)3.知道库仑定律的文字表述和公式表述,会进行库仑力的分析、计算。
(重点、难点) 4.了解库仑扭称实验。
【学法指导】1.用控制变量法探究物理量之间的关系;2.通过库仑力与万有引力的对比体会自然规律的多样性与统一性,应用联系的观点体会库仑力具有力的共性。
【知识链接】自然界中只有种电荷,同种电荷相互,异种电荷相互;电荷量的单位是,符号是;元电荷的电荷量e,所有带电体的电荷量等于e或者e的。
【学习过程】知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验现象:图1.2-1中,物体O和小球都带正电,使小球的电荷量不变时,距离带电体越远,丝线偏离竖直方向的角度;使小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度。
2.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而,随着距离的减小而。
3.猜想:电荷之间的作用力会不会与呢?即与它们的的乘积成正比,与它们之间成反比。
知识点二、库仑的实验——扭称实验1.实验装置:如图1.2-2,小球B不带电,当带电小球C靠近带电小球A时,A、C之间的作用力使。
2.库仑力大小的确定:。
3.小球电荷量的确定:让一个带电金属小球与接触,前者的电荷量就会分给后者。
4.实验结论:库仑力F与距离r的关系式...为:,库仑力F与电荷量的关系式为...:,即库仑力公式F= 。
知识点三:库仑定律1.库仑力:间的相互作用力叫静电力或库仑力。
2.库仑定律: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 。
表达式:F= ,式中k 叫静电力常量,实验测得k = 。
问题1:请你仔细领会库仑定律内容,指出库仑定律的适用条件是什么?电点荷在实际中存在吗?把实际的带电体看成点电荷的条件是什么?问题2:有半径均为r 的两个金属球,彼此距离为L ,其中L 远远大于球的半径r ,它们都带正电荷,电荷量分别为Q 1、Q 2。
物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修31)
物理:1.2《库仑定律》导学案(新人教版选修31)二、库仑定律[要点导学]1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与二是与有关。
2.当带电体之间的带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作。
3.库仑定律:真空中两个比,跟它们的F= ,式中k叫做位,即电量的单位用,力的单位用,距离的单位用,则由实验得出k=9__215;109。
4.应用库仑定律时应注意的问题首先应注意库仑定律的适用条件。
公式F=kQ1Q2/r2仅适用于中(空气中近似成立)的两个间的相互作用。
其次,应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行,即应用公式计算库仑力的大小时,不必将表示电荷Q1、Q2带电性质的、号代入公式中,只将其电量的绝对值代入,先计算出力的大小,再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向,这样可以避免将表示带电性质的符号代入公式中一起运算,根据运算结果是正或负号来判定方向而带来的麻烦和可能出现的错误。
再次,应注意统一单位,因为静电力常量k=9__215;109N__183;m2/c2是国际单位制中的单位。
5.静电力也是一种“性质力”,同样具有力的共性。
不能认为两个电量不同的点电荷相互作用时,一定是电量大的受静电力大(或小)。
实际上,两个点电荷之间的相互作用力遵守牛顿定律——大小相等、方向相反,并且一条直线上;如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力,这两个力遵循力的合成法则,根据定则,可求出这个点电荷受到的合力。
[范例精析]例1 两个完全相同的金属小球A、B,A球带电量为+5.0__215;10-9C,B球带电量为-7.0__215;10-9C,两球相距1m。
问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接。
1.2《库仑定律》导学案
第三层【技能应用与巩固】 【固学区】
A1.关于点电荷的下列说法中正确的是( ) A. 点电荷就是体积足够小的电荷 B. 点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 C. 体积大的带电体一定不是点电荷 D. 当两个带电体的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 A2.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.真空中两个点电荷间的相互作用 D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律 A3.两个相同的金属小球,带电量之比为 1∶7,相距为 r,两者相互接触后在放回 原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( ) A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7 B1、如图 3 所示,把质量为 0.2g 的带电小球 A 用丝线吊起,若将带电量为 4×10 库的小球 B 靠近它,当两小球在同一高度相距 3cm 时,丝线与竖直夹角为 45°,此 时小球 B 受到的库仑力 F=______,小球 A 带的电量 qA=______.
第二层【思维探究与创新】 【重难点探究区】
探究一:库仑定律的理解 1、对条件的理解:现实中存在点电荷吗?点电荷和质点有什么共同点? 2、对公式的理解:①Q1 对 Q2 的静电力和 Q2 对 Q1 的静电力有什么联系? ②R 准确理解为什么距离? ③静电力常量 k 可以理解为什么条件下多大的一个力?
探究二:库仑定律的应用(理解 P7 例题一) ①计算中是否带入电荷的正负?计算结果是只是静电力的大小,方向如何判断? ②对比与万有引力定律,两个定律有什么相同点和不同点?在微观计算时,通过比 较静电力和万有引力大小,可知哪个力可以忽略不计?
1.2库仑定律(导学案)
1.2库仑定律(导学案)第一章静电场1.2 库仑定律张成进江苏徐州睢宁魏集中学★教学目标1. 掌握库仑定律,知道点电荷的概念。
2. 会用库仑定律进行有关的计算★教学重点1. 库仑定律和库仑力的教学★教学难点1. 关于库仑定律的教学★预习思考①哪些因素影响电荷间的相互作用力?有什么样的影响?②鉴于以上的结论,同学们有没有发现电荷之间的作用力与万有引力很相似?③库仑定律的内容、表达式及适用条件。
④什么是点电荷?现实中存在点电荷吗?⑤既然点电荷实际并不存在,那有必要引入并学习这个概念吗?⑥点电荷的近似条件是什么?⑦静电力常量的数值、单位。
⑧了解库仑扭秤实验。
了解实验中涉及的实验技巧。
1、有人根据r2得出当时,对吗?答案:不对,从数学角度来看是正确的。
但从物理学角度来说是错误的,因为当时,两个电荷已经失去了看作点电荷的条件,此时库仑定律不再适用。
2、已知氢核(质子)的质量是,电子的质量是,在氢原子内它们间的最短距离为。
试比较氢原子中氢核与电子间的库仑力和万有引力的大小。
F库答案:万库F万可见微粒间的万有引力远小于库仑力,因此在研究微观带电微粒的相互作用时,可以把万有引力忽略。
3、真空中有三个点电荷,它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷的电量都是,求它们各自所受到的库仑力。
答案:合合力的方向沿着电荷1和2连线的垂直平分线上。
24、三个完全相同的金属小球A、B、C,A带电量为8Q,B带电量为-2Q,C不带电。
A、B固定起来,然后将C球先后与A、B接触,然后移去C球,试问:接触后A、B间的库仑力变为接触前的多少倍?答案: 415、AB两个点电荷,相距40cm,电荷量分别为q1、q2,且q1=9q2,都是正电荷,现引入点电荷C,这时ABC三个电荷都恰好处于平衡状态,试问:点电荷C的带的什么电荷?带电量是多少?它放在什么地方?答案:负电荷,916q2,距A点30cm诀窍:“同夹异、大夹小、近小远大”6、两个半径为0.3m的金属球,球心相距1.0m放置,当他们都带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.无法判断答案:B7、真空中有两个相同的金属小球A和B,相距为r,带电荷量分别为q和2q,但带何种电荷未知,它们之间的相互作用力大小为F,有一个跟A、B相同的不带电的金属小球C,当C跟A、B依次各接触一次后移开,再将A、B间距变为2r,那么A、B间的作用力大小可能是:()5F5F3F3FA、64B、32C、64D、32答案:AD8、如图所示,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,它这条有向线段应是() FA. F1B. F2C. F3D. F4答案:B9、在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的点电荷。
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库仑定律学思案
【学习目标】
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.
【学习重点】电荷守恒定律
【学习难点】电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【合作探究】
一、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
探究:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢?
结论:
二、库仑定律
1.内容:
2.库仑定律表达式:
3.对库仑定律的理解:
(1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。
a:不考虑大小和电荷的具体分布,可视为集中于一点的电荷.
b:点电荷是一种理想化模型.
c:把带电体处理为点电荷的条件:
d:库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力,但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的,据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向.
(2)K:静电力恒量。
重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用实
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:、Q:、r:。
(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法,使用公式计
算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性电荷
相斥、异性电荷相吸判断方向即可。
(4)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。
(5)
2
2
1
r
Q
Q
K
F ,F是Q1与Q2之间的相互作用力,F是Q1对Q2的作用
力,也是Q2对Q1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Q1¹Q2,受的力也不等。
三、库仑研究定律的过程
1.提出假设
2.做出假说
3.实验探究:
(1)实验构思( 2)实验方案(3)对假说进行进行修正和推广
4.思考:(1)库仑通过比较力的大小
(2)库仑通过使小球获得不同的
电荷量
5.研究方法:控制变量法.
实验方案:
a.q1、q2一定时,探究F与r的关系结论:
b.r一定时,探究F与的q1、q2关系结论:
6.思想方法:
(1)小量放大思想 (2)电荷均分原理
四、库仑定律的应用
课本P7例题1:
可以看出,万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似,表述的都是力,这是相同之处;它们的实质区别是:首先万有引力公式计算出的力只能
是力,绝没有力.其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑力,忽略力。
课本P8例题2
可以看出当一个点电荷受到多个点电荷的作用时,可以根据力的独立作用原理进行力的合成和分解并进行矢量运算.
【学后反思】
一、选择题:
1.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.真空中两个点电荷间的相互作用 D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律
2.两个相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的()
A.4/7
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
3.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将 [ ]
A.可能变大 B.可能变小
C.一定不变 D.不能确定
4.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm 处,则它们的相互作用力大小变为 [ ]
A.3000F B.1200F
C.900F D.无法确定
5.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则 [ ]
A.q一定是正电荷B.q一定是负电荷
C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近
6.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T A、T B;如果使A带正电,
二、填空题
7.库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______.
8.两个点电荷甲和乙同处于真空中.
(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.
(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;
(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;
(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍.
(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变.
9.将一定量的电荷Q,分成电量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______.
10.如图3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4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在
同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B
受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.。