高中物理第一章静电场第二节库仑定律学案新人教选修
高中物理第一章静电场12库仑定律学案新人教版选修31
第2节库仑定律高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示，含有两种不同带电粒子的离子束所有粒子带电荷量相同经MN间的同一加速电压U从下底板由静止加速后从小孔S 垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后，打在照相底片上的P点和Q点，已知，则打在P点和Q点的两种粒子的质量之比是A．B．C．D．2．质量为1 kg的小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图像如图所示，以竖直向上为正，重力加速度g取。
下列说法正确的是（）A．小球下落的最大速度为5 m/sB．小球能弹起的最大高度为2.5 mC．小球第一次反弹后的瞬时速度大小为10 m/sD．小球与地面第一次碰撞过程中地面对小球的冲量大于15 kg•m/s3．质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场，如图所示，斜面高为H，释放物体后，物块落地的速度大小为A．B．C．D．4．如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个一环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1 T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05 m，电源的电动势为E=3 V，内阻，限流电阻，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5 V，则A．由上往下看，液体做顺时针旋转B．液体所受的安培力做负功C．闭合开关10 s，液体具有的内能是4.5 JD．闭合开关后，液体电热功率为0.081 W5．图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。
高中物理第一章静电场库仑定律导学案新人教选修
1.2 库仑定律学习目标1．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．学习疑问学习建议【预学能掌握的内容】1.库仑定律⑴内容：真空中两个静止的点电荷之间相互作用力，跟它们的______乘积成，跟它们的_________成__________，作用力的方向。
⑵表达式：。
①适用条件：。
说明: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．②静电力常量：K数值和单位，由__________实验测得；说明:2.点电荷：当带电体间的距离远自身大小时，它们的_______与_______及电荷分布对它们之间相互作用的影响可以忽略，这样的带电体就可以看成点电荷。
3.库仑扭秤实验：是通过____________________________比较静电力大小的。
实验发现静电力与距离的_________________________。
库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个___________的金属小球接触电荷量__________的方法，发现了F与q1和q2的__________________.4.库仑力：又称为___________，它和重力、弹力、摩擦力一样具有一般力的所有特性和计算法则。
说明:【探究点一】1.什么样的带电体才能看为点电荷？例1．如图，两个金属球A、B，半径均为r，带电量均为+q，两球心间距离为d，则( )A.如果d远大于r，则两球间为斥力作用，大小为Kq2/d2B.如果d=3r，则两球间作用力大小为Kq2/d2C.如果d=3r，则两球间作用力将小于Kq2/d2D.如果改为异种电荷，且d=3r，则两球间作用力将大于Kq2/d2【探究点二】2.静电力的叠加遵从什么规律？例2. 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所带电荷量的大小比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，它应是（）A．F1 B．F2 C．F3D．F4【探究点三】3.静电力对电荷的作用力学效果跟其它力作用效果有区别吗？例3．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4×10-8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＝______．巩固练习1、两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球，它们的加速度之比将（）A．保持不变 B．先增大后减小 C．增大D．减小2、如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P 到Q 缓慢地从A 的正上方经过，若此过程中A 始终保持静止，A 、B 两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用，则下列说法正确的是（ ）A.物体A 受到地面的支持力先增大后减小B.物体A 受到地面的摩擦力先增大后减小C.库仑力对物体B 不做功D.物体A 对B 的库仑力是恒力【课堂检测】1、下列说法中正确的是：（ ）A .点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的．B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C .根据221r Q Q K F 可知，当r 趋近于0 时,F 趋近于∞D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计．2、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 = F2B ．F1 ＜F2C ．F1 ＞ F2D ．无法判断3、已知电子的质量m 1=9.10×10-31kg ，质子的质量m 2=1.67×10-27kg ，它们之间的距离为5.3×10-11m （结果保留一位有效数值）（1）它们之间的万有引力？(2）异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少？（3）电子给质子的库仑力？（4）电子绕质子运动的向心力由谁提供？(5）在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子，与质子、电子构成等边三角形，求此时质子受到的合力？层次一1．关于点电荷的说法，正确的是（ ）A ．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷D ．一切带电体都可以看成是点电荷2、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/93. 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( C )A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.无法确定4. 真空中两个相同的金属小球A 和B ，带电荷量分别为Q A =2×10-8C 和Q B =4×10-8C ，相互作用力为F.若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( )A.F 89B.FC.F 81D.F 325. 有A 、B 、C 三个塑料小球，A 和B 、B 和C 、C 和A 之间都是相互吸引的，如果A 带正电，则( )A.B 和C 两球均带负电B.B 球带负电，C 球带正电C.B 和C 两球中必有一个带负电，而另一个不带电D.B 和C 两球都不带电6. 关于库仑定律的公式221r Q Q k F ，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7. 两个相同的金属小球，带电荷量之比为1:7，相距为r ，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( )层次三11．如图所示，A、B两个点电荷的电量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若均是弹性形变，则.A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时伸长量等于2x0B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时伸长量小于2x0C．保持Q不变，将q变为－q，平衡时缩短量等于x0D．持q不变，将Q变为－Q，平衡时缩短量小于x012．如图所示，两个质量分别为m1、m2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q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，则下列说法正确的是（）A．若m 1>m2，则θ1>θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ2高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理 第一章 静电场 第二节 库伦定律课堂探究学案
第二节库伦定律课堂探究探究一点电荷的理解·问题导引·观察图片，思考：实际中存在点电荷吗？同一个带电体为什么有时能看成点电荷，而有时又不能？提示：实际中不存在点电荷；当带电体的大小和形状及电荷分布对它们间的作用力影响可以忽略时，可以看作点电荷．·名师精讲·1．点电荷是理想化的物理模型点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，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（1）一个带电体能否看成点电荷，要看它自身的大小是否比它们之间的距离小得多．即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷．（2）带电体的大小比相关的距离小多少时才能看成点电荷，还与问题所要求的精度有关．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，带电体就可以看成点电荷．3．点电荷只具有相对意义点电荷是一个相对的概念，一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．4．注意区分点电荷与元电荷（1）元电荷是电荷量，点电荷是带电体的抽象，两者的内涵不同．（2）电子、质子的带电量等于元电荷，研究宏观问题时，电子、质子均可看作点电荷．点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍．特别提醒（1）从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷．（2）带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况．【例1】（多选）关于点电荷的说法正确的是（）A．体积很小的带电体一定能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小和形状对它们之间的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．一切带电体都有可能看成点电荷解析：一个带电体能否看作点电荷不是以其大小、形状而定，而是看它的大小、形状对它们之间作用力的影响是否可以忽略．若可以忽略，就可以看作点电荷，否则就不能看作点电荷．一切带电体都有可能看作点电荷，选项C、D正确．答案：CD题后反思一个带电体能否看作点电荷，取决于它本身的大小是否比它们之间的距离小得多．探究二库仑定律的理解和应用·问题导引·如图为原子模型示意图，该模型中，电子绕原子核高速旋转，观察图片，思考：（1）电子旋转所需的向心力由什么力提供？（2）库仑力的大小与带电体的电性有关吗？提示：原子核对电子的吸引力提供向心力；库仑力的大小与带电体的电性无关．·名师精讲·1．静电力的确定方法（1）大小计算：利用库仑定律计算静电力大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入Q1、Q2的绝对值即可．（2）方向判断：利用同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引来判断．2．库仑定律的两个应用（1）应用库仑定律计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力．（2）应用库仑定律分析两个带电球体间的库仑力．①两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，库仑定律也适用，二者间的距离就是球心间的距离．②两个规则的带电球体相距比较近时，不能被看成点电荷，此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变．如图甲，若带同号电荷时，由于排斥而作用距离变大，此时122Q Q F k r ＜；如图乙，若带异号电荷时，由于吸引而作用距离变小，此时122Q Q F k r ＞.特别提醒 （1）库仑定律中的静电力常量k ，只有在公式中的各量都采用国际单位时，才可以取99.010k =⨯N ·m 2/C 2. （2）库仑定律不但适用于静止电荷，也适用于运动电荷．【例2】 （多选）两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电荷量是另一个的5倍，它们之间的库仑力大小是F ，现将两球接触后再放回原处，它们之间的库仑力大小可能为（ ） A.59F B.45F C.54F D.95F 解析：设一个球带电荷量为q ，另一个球带电荷量为5q ，由库仑定律得，22255q q kq F k r r⋅==. 若两球带同号电荷，接触之后，每个小球的带电荷量为532q q q +=，库仑力123395q q F k F r ⋅==，选项D 正确． 若两球带异号电荷，接触之后，每个小球的带电荷量为|5|22q q q -=，库仑力222245q q F k F r ⋅==，选项B 正确． 答案：BD题后反思 对带电体间的相互作用问题，在题中未给出具体电性的情况下，应当考虑带电体带两种电荷的情况，分别进行讨论．探究三 库仑力作用下的平衡问题·问题导引·图甲中两个带电小球放在光滑水平面上，图乙中三个带电小球放在光滑水平面上，思考：两个带电小球能静止在光滑水平面上吗？三个带电小球能静止在光滑水平面上吗？提示：两个带电小球受的合力不可能为零，不会静止在光滑水平面上；若是三个小球，每个小球受到其他两个小球的作用力有可能平衡，小球会静止在光滑水平面上．·名师精讲·1．库仑力的特征（1）真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无关．（2）两个电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，与两个电荷的性质、带电荷量多少均无关，即互为作用力与反作用力的两个库仑力总是等大反向．2．库仑力作用下的平衡问题的处理方法（1）分析带电体在有库仑力作用下的平衡问题时，与力学问题一样，具体方法是：①确定研究对象；②受力分析；③列出平衡方程；④联立求解．（2）共线的三个点电荷平衡的规律可总结为：“两同夹一异，两大夹一小，近小而远=.特别提醒（1）库仑力是电荷间的一种相互作用力，是一种性质力，受力分析时不能漏掉．（2）三个点电荷在静电力作用下平衡时，只要其中两个点电荷平衡，第三个点电荷一定平衡．所以，只需针对两个电荷根据平衡条件列式即可．【例3】如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A所带电荷量为＋Q，B所带电荷量为－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷都处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？点拨：根据点电荷间的相互作用规律知能使引入的第三个点电荷平衡的可能位置应在A、B连线的延长线上，且在A的左侧，然后列式计算．解析：根据题意，三个点电荷中每个点电荷都在库仑力的作用下处于平衡状态，由此可知，三个点电荷应位于同一条直线上，且C应带负电放在A的左侧，如图所示．设C 所带电荷量为q ，与A 相距为x ，则以A 为研究对象，由平衡条件得22A A B qQ Q Q kk x r =①以C 为研究对象，受力分析可得22()A B qQ qQ k k x r x =+② 由①②解得，10.22x r m ==，94q Q =.即C 应带负电，应放在AB 延长线上A 点的左侧0.2 m 处，所带电荷量为94Q . 答案：带负电 放在AB 延长线上A 点的左侧0.2 m 处94Q 题后反思 三个电荷平衡问题的处理技巧（1）利用好平衡条件：三个电荷均处于平衡状态，每个电荷所受另外两个电荷对它的静电力等大反向，相互抵消．（2）利用好口诀：“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”．触类旁通若本题点电荷A 、B 都固定，引入第三个点电荷C ，使第三个点电荷处于平衡，问C 应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？提示：带正电或负电均可 放在AB 延长线上A 点的左侧0.2 m 处 所带电荷量可为任意值。
高中物理第2节库仑定律教案新人教版选修31
第1章静电场第2节库仑定律本节教材分析一、三维目标（一）知识与技能一、掌握库仑定律，要求明白点电荷的概念二、理解库仑定律的含义及其公式表达，明白静电力常量3、会用库仑定律的公式进行有关的计算（二）进程与方式通过观察演示实验，归纳出两种电荷间的作用规律。
培育学生观察、归纳能力。
（三）情感、态度与价值观渗透物理学方式的教育，运用理想化模型方式，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷间彼此作使劲问题——库仑定律。
二、教学重点掌握真空中点电荷间作使劲大小的计算及方向的判定——库仑定律。
三、教学难点库仑定律的实际应用。
四、教学建议本节作为一堂物理规律课的教学，重点是对概念和规律的成立与理解。
为了使学生的感性熟悉真正上升到理性熟悉，必需使学生参与科学的抽象进程，使他们在那个进程中区别和辨别本质的东西与非本质的东西，在此基础上让他们试作归纳，并由他们自己得出结论。
为此本课能够采用教师的演示实验，学生在老师的启发和帮忙下通过实验操作来发觉问题、解决问题来获取新的知识，利用实验来验证结论的探讨进展的课堂教学模式。
在教学进程中，通过抓住知识的产生进程，踊跃引导学生主动探讨，突出学生的课堂教学的主体地位。
导入一教师：上节课咱们学习了电荷及电荷守恒定律，了解了物质内部的微观结构，掌握了物体带电的实质。
通过静电感应现象明白电荷间存在彼此作使劲。
那么电荷间彼此作使劲的大小跟什么有关，存在如何的规律？这种规律跟咱们以前学习的哪一规律相似呢？这节课咱们就来深切学习这方面的知识。
导入二温习预备、引入新知在课的开始让学生先观察2组演示实验，并通过学生对旧知识的回顾，进一步了解电学的大体知识，为学生对库仑定律及应用的学习做好知识和思路方面的预备。
[演示1] 摩擦起电提出问题：摩擦起电的原因？如何判断物体是不是带电？[演示2] 电荷间的彼此作用两种电荷：自然界只存在正、负两种电荷①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。
高中物理第一章静电场库仑定律学案新人教选修
1.2 库仑定律【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表达公式,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。
【知识导学】1.探究实验:实验表明,电荷之间的作用力随①电荷量的增大而增大,随②电荷间距离的增大而减小。
2.库仑定律(1)内容:真空中两个静止③点电荷之间的相互作用力,与它们的④电荷量的乘积成正比,与它们间的距离的⑤平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:F=⑥。
公式中的k叫作静电力常量,其数值是k=⑦9.0×109 N·m2/C2。
(3)适用条件:a.在⑧真空环境中;b.静止的⑨点电荷之间的相互作用。
3.点电荷当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的⑩形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看作点电荷。
点电荷是一种理想化模型,实际上并不存在。
4.库仑扭秤实验(1)库仑扭秤实验是通过金属丝扭转角度比较静电力F的大小的,实验结果发现静电力F与距离r的平方成反比。
(2)库仑在实验中为研究静电力F与q的关系,由于当时无法测量物体所带电荷量,于是采用这样的方法:用两个相同的金属小球,如果一个带电(设电荷量为q),一个不带电,相互接触后它们所带电荷量就均为 ,利用这两个金属小球进行实验;让一个小球的电荷全部转移掉(即不带电),再与另一个带电小球接触,它们所带的电荷量就均为 ,利用这两个金属小球再进行实验,结果发现静电力F与q1和q2的乘积成正比。
【三“点”探究】主题1:探究影响电荷间相互作用力的因素(重点探究)阅读教材中“演示”的内容,回答下列问题。
(1)在探究影响电荷间相互作用力因素的实验中,电荷间相互作用力的大小与悬线偏离竖直方向的夹角大小有什么关系?(2)在电荷量不变的情况下,探究电荷间作用力与电荷间距离的关系,应怎样操作实验?结论是什么?(3)在电荷间距离不变的情况下,探究电荷间作用力与电荷量的关系,应怎样操作实验?结论是什么?主题2:与库仑一起探究阅读教材中“库仑的实验”标题下的内容,回答下列问题。
电场第二节库仑定律教案
选修3-1第一章第二节库仑定律
（人教版）
（一课时）
一、教学目标
1、知识与技能
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．
会用库仑定律的公式进行有关的计算．
知道库仑扭秤的实验原理．
2、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
3、情感态度与价值观
培养学生的观察和探索能力
二、教学设想
在库仑定律教学的处理上，首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性实验导入。
在此基础上，展示库仑定律建立的历史背景。
一方面突现类比的方法在该定律建立过程中所起的重要作用；另一方面，库仑的实验是建立在该定律的重要基础，该实验结果有力地证实了多位科学家的猜想。
所以，本节的教学要特别注意实验教学。
另一点，在讲述库仑定律内涵时要讲清点电荷是一种理想化的物理模型，这一点应该使学生有明确的认识，库仑定律只适用于点电荷或能够按点电荷处理的情况。
三、教材分析
本节内容的核心是库仑定律，它不仅是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。
库仑定律阐明了带点体相互作用的规律，为整个电磁学奠定基础。
四、重点、难点
重点：掌握库仑定律
难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算
五、教学方法
实验归纳法、讲授法
六、教具准备
定性演示：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
七、教学过程。
高中物理第一章静电场第2节库仑定律学案新人教版选修3-1(new)
2 库仑定律答案：(1)角度（2）反比(3)正比(4)形状（5）大小（6）形状（7)正比（8）距离的二次方（9）连线（10）F＝k错误!（11）真空中(12)点电荷1．点电荷（1）概念在研究带电体间的相互作用时,如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离，以至于带电体本身的形状、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不计时,可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷.（2）对点电荷的两点理解①点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。
②带电体能否看做点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的形状、大小与距离相比能否忽略。
即将带电体看做点电荷的前提条件是带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸.比如,一个半径为10 cm的带电圆盘，如果考虑距它100 m处的某个电子的作用力,圆盘可以看做点电荷；而如果这个电子离圆盘只有1 cm,那么带电圆盘又相当于无限大的带电平面,就不能够看做点电荷。
【例1】下面关于点电荷的说法正确的是( )A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷B．体积很大的带电体一定不能看做点电荷C．当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷D．任何带电球体，都可看做电荷全部集中于球心的点电荷解析:本题考查对点电荷的理解。
带电体能否看做点电荷,和带电体的体积无关,主要看带电体的体积对所研究的问题是否可以忽略,如果能够忽略,则带电体可以看做点电荷，否则就不能。
答案：C2．库仑的实验（1）装置库仑做实验用的装置为库仑扭秤，如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B与A所受的重力平衡,当把另一个带电的金属球C插入容器并把它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转.(2）实验技巧①小量放大—-通过悬丝扭转角度可以比较力的大小.②电荷量的确定——在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。
高中物理第一章静电场库仑定律知识导航学案新人教选修
2 库仑定律课标解读1.知道点电荷的概念,体会科学研究中的理想模型方法.2.知道库仑定律,理解它的含义及其表达式,知道静电力常数.会用库仑定律的公式进行有关运算.3.对比静电力和万有引力,体会自然规律的多样性和统一性.课前思考1.什么是科学研究中的理想模型?答案:在科学研究中往往要对研究对象进行简化,忽略掉不影响问题研究的次要因素,只保留对研究的问题有直接影响的主要因素,像力学中的质点.2.为了研究静电作用,我们要把带电体进行简化,抽象成理想模型.你能仿照质点把带电体简化吗? 答案:忽略掉带电体的几何形状和大小,保留它的电荷量和质量.自主研学1.力学中有一条规律,力与它们之间距离的平方成反比,这条规律的名称是_________.2.电荷之间存在着的相互作用力称为_________或_________.在真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,与它们的_________的乘积成正比,与它们的_________的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.3.库仑定律的表达式:F=_________,其中k=_________.4.适用条件是: _________电荷,在_________中.三点剖析一、库仑在实验中是如何解决电荷带电荷量问题的?图1-2-11.实验装置:如图1-2-1所示,银丝下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是带电金属球,另一端是不带电的平衡球.再插入另一个带电金属球.2.实验原理:两带电球之间的相互作用使悬挂银丝发生扭转.用扭转角度记录力的大小.库仑巧妙地解决了带电荷量的问题,即等大的金属球接触均分电荷量的方法.二、怎样理解库仑定律?1.定律的内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.表达式:F=k 221rq q ,式中k 叫静电力常数,k=9.0×109 N ·m 2 /C 2.你可以这样理解:两个电荷量为1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时,相互作用力为9.0×109 N.3.适用条件:仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用.在理解库仑定律时,不可由r →0时,得出F →∞的结论,虽然从数学角度讲这并没有错,但从物理的角度分析,这一结论是错误的.因为当r →0时,两电荷已失去了点电荷的前提条件,不能再看成是点电荷了,因此,也就不能再直接用公式计算两个电荷间的相互作用力.4.点电荷:任何带电体都有形状和大小,其上的电荷也不会集中在一点上.当带电体的间距比它们自身的大小大得多时,带电体的形状、大小及电荷的分布对它们之间的相互作用力的影响就可以忽略不计,我们就可以把带电体看成带电的点,这就是点电荷.三、万有引力定律和库仑定律对比对比两个规律极具相似性,但本质不同,万有引力只有吸引力,库仑力既有吸引力又有排斥力.前者在天体间表现明显,后者在微观带电粒子间表现明显.1.适用条件极其相似,前者是质点后者是点电荷.2.都是场力.都是通过场来传递的,前者是引力场,后者是电场.通过对比我们发现,自然法则尽管是多种多样的,但也有规律可循,也具有统一的一面.规律的表达那么简洁,却揭示了自然界中深奥的道理,这就是自然界和谐多样的美.精题精讲例1 两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q.两球之间的静电力为下列选项中的哪一个（ ）A.等于229r Q kB.大于229r Q kC.小于229r Q kD.等于229rQ k 思路解析两球间的距离和球本身的大小差不多,不符合简化点电荷的条件,因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷,所以不能用公式去计算.我们可以根据电荷间的相互作用的规律来作一个定性分析.由于两带电体带等量异种电荷,电荷间相互吸引,因此电荷在导体球上的分布不均匀,会向正对的一面集中,电荷间的距离就要比3r 小.根据库仑定律,静电力一定大于229rQ k .电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r 的两点上,所以说静电力也不等于22rQ k .正确选项为B. 答案:B绿色通道带电体能否简化为点电荷,是库仑定律应用中的关键点.另一个条件是“真空”中,一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理.例2 在真空中有两个相距为r 的点电荷A 和B,带电荷量分别为q 1=-q,q 2=4q.(1)若A 、B 固定,在什么位置放入第三个点电荷q 3,可使之处于平衡状态？平衡条件中对q 3的电荷量及正负有无要求?(2)若以上三个电荷皆可自由移动,要使它们都处于平衡状态,对q 3的电荷量及电性有何要求?(3)若q 1=q,第二问中的答案又如何?思路解析若q 1、q 2是固定的,要使q 3平衡,只要使q 1、q 2对q 3的静电力大小相等、方向相反即可.如果q 1、q 2、q 3三者都是不固定的,则要同时使三个电荷受的静电力的合力都等于零,需要同时分析三个电荷的受力情况.图1-2-2(1)让q 3受力平衡,必须和q 1、q 2在同一条直线上,因为q 1、q 2带异种电荷,所以q 3不可能在它们中间.再根据库仑定律,静电力和距离的平方成反比,可推知q 3应该在q 1、q 2的连线上q 1的外侧(离小电荷量电荷近一点的地方),如图1-2-2所示.设q 3离q 1的距离是x,根据库仑定律和平衡条件列式:213x q q k =223)(r x q q k 将q 1、q 2的已知量代入得:x=r,对q 3的电性和电荷量均没有要求.(2)要使三个电荷都处于平衡状态,就对q 3的电性和电荷量都有要求.首先q 3不能是一个负电荷,若是负电荷,q 1、q 2都不能平衡,也不能处在它们中间或q 2的外侧.根据库仑定律和平衡条件列式如下:对213x q q k =223)(r x q q k +,对q 1:231x q q k =221r q q k ,解上述两个方程得:q 3=4q,x=r.图1-2-3(3)若q 1=q,则q 3应该是一个负电荷,必须放在q 1、q 2之间,如图1-2-3所示.根据库仑定律和平衡条件列式如下,对q 1:213x q q k =221rq q k 对q 3:213x q q k=223)(x r q q k - 解上述方程得:q 3=4q/9,x=r/3.答案:(1)x=r,对q 3的电性和电荷量均没有要求 (2)q 3=4q,x=r (3)q 3=4q/9 x=r/3绿色通道遇到这类问题,一般的处理方法是:①受力分析,分清受什么力;②状态分析,平衡状态还是其他状态;③根据规律列方程求解.对本节内容的巩固是熟练掌握库仑定律.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。
物理选修3-1第一章静电场第2节 库仑定律 导学案
物理选修3-1导学案第一章静电场第二节库伦定律姓名：___________ 班级：___________ 日期：___________【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，知道库仑扭秤的实验原理。
3、通过实验探究，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题。
4、学会利用库仑定律的公式进行有关的计算。
【学习重、难点】理解库仑定律的含义及其公式表达【课前预习】1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关，二是与有关。
2．当一个带电体本身的______比它到其他带电体的距离_________,以至在研究它与其他带电体的相互作用时,该带电体的______以及电荷在_______均无关紧要,该带电体可看作一个点,这样的电荷成为点电荷。
3．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。
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。
使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。
4. 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。
应注意统一单位，因为静电力常量k=9×109N·m2/c2,N·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。
【预习评价】问题1：关于点电荷的下列说法中正确的是( )A.点电荷是不存在的B.点电荷是一种理想模型C.足够小的电荷就是点电荷D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计针对训练1、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＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝F2 D．无法确定总结：带电体能看做点电荷要满足两个条件：(1)、带电体大小形状在研究过程中可以____ _____(2)、带电体电荷在其上分布状况无关紧要。
高中物理 第一章 静电场 第2节 库仑定律教学案 新人教版选修31
第2节 库仑定律1.点电荷是理想模型，当带电体的大小和形状在研究的问 题中的影响可以忽略时，带电体可被看成点电荷。
2．库仑定律表达式为F ＝kq 1q 2r 2，此式仅适用于真空中的 点电荷。
静电力常量k ＝9.0×109N·m 2/C 2。
一、探究影响电荷间相互作用力的因素1．实验原理：如图121所示，小球受Q 的斥力，丝线偏转。
图121F ＝mg tan_θ，θ变大，F 变大。
2．实验现象(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小。
(2)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越大。
3．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
二、库仑定律1．库仑力：电荷间的相互作用力，也叫做静电力。
2．点电荷：带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时，可将带电体看做带电的点，即为点电荷。
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，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式：F ＝kq 1q 2r2，k ＝9.0×109_N·m 2/C 2，叫做静电力常量。
(3)适用条件：真空中的点电荷。
三、库仑的实验1．实验装置：库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。
如图122所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A ，另一端有一个不带电的球B ，B 与A 所受的重力平衡。
当把另一个带电的金属球C 插入容器并使它靠近A 时，A 和C 之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。
图1222．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。
高中物理 1.2库仑定律导学案 新人教版选修31
第一章静电场第2节库仑定律【学习目标】1．通过实验掌握库仑定律，点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，记住静电力常量；2．通过例题及练习会用库仑定律的公式进行有关的计算；3．通过阅读知道库仑扭秤的实验原理。
【重点、难点】重点：掌握库仑定律；难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算。
预习案【自主学习】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________有关。
4．点电荷：自身的________________比相互之间的距离______________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＝________，式中k叫做静电力常量，k的数值是________。
【学始于疑】任意两个带点的物体间的电场力都可以用库仑定律计算吗？探究案【合作探究一】点电荷问题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？问题2：点电荷与元点荷一样吗？例1 （多选）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2.56×10－20CD．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定归纳总结1．点电荷是只有电荷量，没有大小和形状的理想化模型。
2．带电体看成点电荷的条件：当带电体间的距离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。
高中物理第一章静电场库仑定律学案设计新人教选修
2 库仑定律学习目标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.了解库仑扭秤实验.4.掌握库仑定律的文字表达及公式表达.自主探究1.自然界中存在、两种电荷,同号电荷,异号电荷.2.万有引力定律的公式,其中引力常量为.合作探究一、实验演示:探究影响电荷间相互作用力的因素提示:悬挂的小球受重力、拉力和电荷间相互作用力,电荷间作用力F=mgtan α,偏角α越大,表明电荷间作用力越大.演示一:让带电物体A靠近悬挂在丝线上的带正电小球,观察在不同距离时小球的偏转角度.演示二:使小球处于同一位置,增大或减少小球所带的电荷量,观察小球偏角的变化关系.结论:.二、库仑定律1.库仑定律的内容:.2.库仑定律的适用条件: .3.什么是点电荷?.点电荷类似力学中的,它也是一种.三、库仑的实验1.结构简介如图A是带电小球,B是不带电的小球,B与A的重力平衡,另一带电小球C靠近A时,A与C的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度比较力的大小.2.研究方法——(1)控制电荷量Q不变,验证静电力F与r2的关系(2)控制带电小球之间的距离r不变,验证静电力F和电荷量Q的关系3.思想方法(1)小量放大思想;(2)电荷均分原理.【提问】库仑的那个年代还不能测量物体所带的电荷量,他是怎样解决这个问题的?4.库仑定律的表达式: ,其中k是,叫做,k的数值为.【例题1】氢原子核(即质子)的质量是1.67×10-27 kg,电子的质量是9.1×10-31 kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11 m.试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力.【例题2】真空中有三个点电荷,它们固定在边长为50 cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6 C,求它们各自所受的库仑力.课堂检测1.下列说法中正确的是( )A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.根据F=k可知,当r趋近于0时,F趋近于∞D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2.有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r),对于它们之间的静电作用力(设每次各球带电量绝对值相同)( )A.带同号电荷时大于带异号电荷时B.带异号电荷时大于带同号电荷时C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时D.大小与带电性质无关,只取决于电荷量3.三个相同的金属小球a、b和c,原来c不带电,而a和b带等量异号电荷,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. B. C. D.4.如图所示,两个带电小球A、B分别用细丝线悬吊在同一点O,静止后两小球在同一水平线上,丝线与竖直方向的夹角分别为α、β(α>β),关于两小球的质量m1、m2和带电荷量q1、q2,下列说法中正确的是( )A.一定有m1<m2,q1<q2B.可能有m1<m2,q1>q2C.可能有m1=m2,q1=q2D.可能有m1>m2,q1=q25.两个完全相同的带电小球,质量均为m且带有等量同号电荷,用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点,如图所示,静止后两条细线张角为2θ,若细线长度为L,两个小球所带电荷量大小均为,悬线张力大小为.6.如图所示,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°,此时小球B受到库仑力F= .小球A带的电荷量q A= .7.如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异号点电荷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.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第一章1 2 库仑定律 教案
第一章静电场1.2库仑定律【教学目标】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．重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算【自主预习】1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关，二是与有关。
2．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。
3．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：，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9×109。
使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。
4.应用库仑定律时应注意的问题:应注意库仑定律的适用条件。
公式1Q22仅适用于中（空气中近似成立）的两个间的相互作用。
一、库仑定律的理解【例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，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二、点电荷的理解【例2】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是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷【例3】．如图1－2－3所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为( )A．等于B．大于C．小于 D．等于三库仑定律的应用【例4】如图1所示，两个正电荷q1、q2的电荷量都是3 C，静止于真空中，相距r＝2 m.(1)在它们的连线的中点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．(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3，q3＝1 C且＝1 m，求q3所受的静电力．四库仑定律和电荷守恒定律的结合【例5】甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C的正电荷，乙球带有3.2×10－16C的负电荷，放在真空中相距为10 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 .(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？【课后练习】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大的带电体B．带电体体积很大时不能看成点电荷C．点电荷的所带电荷量可能是2.56×10－20 CD．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷1．下列说法正确的是( )A．点电荷就是体积很小的带电体B．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据可知,当r→0时,有F→∞D．静电力常量的数值是由实验得出的3．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( )4．如图2所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( ) A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大5如图3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<B．若是异种电荷，F>C．若是同种电荷，F>D．不论是何种电荷，F＝6．如图4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q21为( )A．2 B．3C．2 D．37．如图5所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直方向的水平速度v0，B球将( )A．若A、B为异种电性的电荷，B球一定做圆周运动B．若A、B为异种电性的电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C．若A、B为同种电性的电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动D．若A、B为同种电性的电荷，B球的动能一定会减小8．如图6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所带电荷量的大小比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，它应是( )A．F1 B．F2C．F3 D．F49．如图7所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ＝30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离．10．一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O处，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受到力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)答案：例1例2 C例3.. B例4解析在A、B连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A的左侧放入负电荷，则受到q1和q2向右的吸引力，大小分别为F1＝和F2＝，其中x为之间的距离．C点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N，方向向右．答案(1)0 (2)0 (3)3×1010 N，方向向右例5. 解析(1)因为两球的半径都远小于10 ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F＝＝9.0×109× N＝1.38×10－19 N两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16C的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．课后练习1.2. D解析当r→0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.3.解析由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q1＝q、q2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q1′＝4q，q2′＝4q，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q1″＝3q，q2″＝3q，则由库仑定律可知，C正确．4. C解析根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F＝知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C正确．5.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，如图所示，根据库仑定律，它们之间的相互作用力小于.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.故选项A、B正确．6. C解析A处于平衡状态，则库仑力F＝θ.当θ1＝30°时，有＝30°，r1＝30°；当θ2＝45°时，有＝ 45°，r2＝ 45°，联立得＝2 .7.解析(1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B球受到A球的库仑引力，方向指向A.因v0⊥，当B受到A的库仑力恰好等于向心力，即＝时，解得初速度满足v0＝，B球做匀速圆周运动；当v >v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v <v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．8. B解析 对c 球进行受力分析，如下图所示．由已知条件知：＞.根据平行四边形定则表示出和的合力F ，由图知c 受到a 和b 的静电力的合力可用F 2来表示，故B 正确．9.答案解析 如下图所示，小球B 受竖直向下的重力，沿绝缘细线的拉力，A 对它的库仑力. 由力的平衡条件，可知Fc θ根据库仑定律Fc 2Qq r 解得tan kQq mg θ=10.答案 由球心指向小孔中心解析 如下图所示，由于球壳上带电均匀，原来每条直径两端相等的一小块圆面上的电荷对球心点电荷的力互相平衡．现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心点电荷的力仍互相平衡，则点电荷所受合力就是与A 相对的B 处，半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力 F. B 处这一小块圆面上的电荷量为：222244B r r q Q Q R R ππ== 由于半径r ≪R ，可以把它看成点电荷．根据库仑定律，它对中心点电荷的作用力大小为：2B q q R 2224r qQ R R 其方向由球心指向小孔中心．。
高中物理 第1章 第2节库仑定律导学案 新人教版选修
高中物理第1章第2节库仑定律导学案新人教版选修第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＝＋210－14 C和Q2＝－210－14C、在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝610－2 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410－8 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。
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第二节 库仑定律【学习目标】理解库仑定律，重点掌握用库仑定律求两个点电荷间的相互作用力。
【新知预习】1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与 有关，二是与 有关。
2．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小 ，以致带电体的 、及 对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫 。
3．库仑定律：真空中两个 之间的相互作用力，与它们的 成正比，与它们的 成反比，作用力的方向在 。
公式：F= ，式中k 叫做 。
数值：使用上述公式时，电荷量Q 1、Q 2一般用绝对值代入计算。
如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小。
4．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 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。
【导析探究】导析一: 库仑定律的理解应用库仑定律时应注意的问题（1）应注意库仑定律的适用条件。
公式221rQ Q kF =仅适用于 中（空气中近似成立）的两个 间的相互作用。
（2）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1Q 、2Q 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。
（3）应注意统一单位，因为静电力常量9100.9⨯=k N ·m 2/C 2是国际单位制中的单位。
5．两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，并且在一条直线上；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。
例1从库仑定律的公式F = KQ 1Q 2 /r 2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？导析二: 库仑定律的应用例2两个完全相同的金属小球A、B，A球所带电荷量为＋5. 0×10－9C，B球所带电荷量为－7.0×10－9C，两球相距1ｍ。
问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？例3 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?导析三：三个点电荷的平衡问题例4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，求电荷C的电量和放置的位置。
例5真空中有两个点电荷A、B，它们固定在一条直线上相距L=0.3m的两点，它们的电荷量分别为Q A=16×10－12C，Q B=4.0×10－12C，现引入第三个同种点电荷C，（1）若要使C处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？（2）若点电荷A、B不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？例6如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1和q2之间的距离为l1，q2和 q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。
如果q2为正电荷，则(1) q1为_____电荷，q3为______电荷；(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比_______∶_______∶_______。
高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．我国发射的“嫦娥四号”探测器首次探访月球背面。
2018年12月30日8时，嫦娥四号探测器由距月面高度约100km的环月轨道，成功降轨至距月面15km的着陆轨道。
2019年1月3日早，嫦娥四号探测器调整速度方向，由距离月面15km处开始实施动力下降，速度从相对月球1.7km/s，至距月面100m处减到零(相对于月球静止)，并做一次悬停，对障碍物和坡度进行识别，再缓速垂直下降。
10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机的作用下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区。
探测器的质量约为1.2×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度约为9.8m/s2，下列说法正确的是A．探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中，机械能守恒B．若动力下降过程做匀减速直线运动，则加速度大小约为97m/s2C．最后100m缓慢垂直下降，探测器受到的反冲作用力约为1.2×104ND．地球的第一宇宙速度约为探测器在近月轨道上运行的线速度的22倍2．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆。
“嫦娥四号”的核电池利用放射性同位素Pu衰变供电；静止的Pu衰变为铀核U和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。
已知：Pu、U和X 粒子的质量分别为m Pu、m U和m X，普朗克常数为h，光速为c。
则下列说法正确的是A．X粒子是HeB．U的比结合能比Pu的大C．释放出的γ光子能量为(m Pu—m U—m X)c2D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν3．图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图。
利用铅与稀硫酸的化学反应，该装置可以将化学能转化为电能。
图中M为电池正极(二氧化铅棒上端)N为电池负极(铅棒上端)P、Q分别为与正、负极非常靠近的探针(探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应)。
用电压传感器(可看做理想电压表)测量各端间的电势差，数据如下表。
则下列说法正确的是A．外电路接通时稀硫酸溶液中的电流方向向右B．该电池的电动势约为0.59VC．该电池的电动势约为1.51VD．该电池的内阻约为2.504．如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车(用绝缘材料制成)，小车上固定一对竖直放置的带电金属板，在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。
一个质量为m、带电量为－q的小球从小孔a无初速度进入金属板，小球与左金属板相碰时间极短，碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失，小球恰好从小孔b出金属板，则A．小车(含金属板，下同)和小球组成的系统动量守恒B．小车和小球组成的系统机械能守恒C．在整个过程中小车的位移为零D．因为小车和小球的质量大小关系未知，无法求出小车的位移5．关于物体的受力和运动,下列说法正确的是( )A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变D．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用6．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a和b．在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿出b孔，可行的方法是( )A．保持S闭合，将B板适当下移B．保持S闭合，将A板适当上移C．先断开S，再将A板适当上移D．先断开S，再将B板适当下移二、多项选择题7．北方的冬天天气比较寒冷，房间内一般都要安装暖气片供暖。
在房间暖气片温度保持不变的情况下，房间内的平衡温度将随外界温度的变化而变化。
研究表明，房间内暖气片和房内的温差与房间内外的温差之比保持不变。
当外界温度为-23℃时，房间内的温度长时间保持13℃不变；当外界温度为-18℃时，房间内温度长时间保持16℃不变，则房间内暖气片的温度应为______℃。
当房间内温度长时间保持25℃不变时，外界温度为______℃。
8．如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动。
已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为物块B到OO'轴距离的2倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．物块A受到的合外力一直在增大B．物块A受到的摩擦力一直在增大C．物块B受到的静摩擦力先增大后减小D．物块B受到的静摩擦力先增大后减小再增大9．一列简谐横波沿 x 轴方向传播，某时刻的波形如图，质点 a 正向上运动。
由此可知（）A．该波沿 x 轴正方向传播B．此时质点 c 正向上运动C．从此时刻起，质点 a 比质点 b 先到达平衡位置D．从此时刻起，质点 b 比质点 c 先到达平衡位置E. 质点 a 振动一个周期的过程中，波传播的距离为 0.8 m10．如图所示，象棋子压着纸条，放在光滑水平桌面上。
第一次沿水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的P点。
将棋子、纸条放回原来的位置，仍沿原水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的Q点，与第一次相比（）A．棋子受到纸条的摩擦力较大B．棋子落地速度与水平方向夹角较大C．纸条对棋子的摩擦力做功较多D．棋子离开桌面至落地过程中动能增量相同三、实验题11．某同学用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上合适的位置固定一光电门，能自动记录小球通过光电门的时间。
因小球经过光电门的时间很短，小球通过光电门的过程近似认为小球的速度不变。
实验主要步骤如下：（1）用游标卡尺测出小球直径d如图所示，则d＝_____cm；（2）测出小球静止处到光电门的高度h＝0.3250m，小球通过光电门的时间t＝5.00×10﹣3s，则重力加速度g＝_____m/s2（计算结果保留两位有效数字）；（3）实验中发现重力加速度的测量值偏小，请写出一条导致测量值偏小的主要原因：_____。
12．半径为2.5m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，一质量为2kg的小球以20m/s的速度从最低点A 处冲上轨道，当小球从轨道最高点B处水平飞出时，（g=10m/s2）求：（1）小球在B处的速度大小；（2）小球在B处受到轨道弹力的大小；（3）小球落地点到A的距离.四、解答题13．如图所示，小车停放在光滑的水平面上，小车的质量为M=8kg，在小车水平板AB上的A处放有质量为m=2kg的物块，BC是一段光滑的圆弧，在B点处与AB平滑相接，物块与水平面AB部分间的动摩擦因数μ=0.2，现给物块一个I=10N•s的冲量，物块便沿AB滑行，并沿BC上升，（物块始终未离开BC轨道。