【優(yōu)化方案】高二物理 第1章第二節(jié)庫(kù)侖定律課件 教科

第二節(jié)庫(kù)侖定律課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道庫(kù)侖力的存在及點(diǎn)電荷的概念．2．了解庫(kù)侖扭秤的結(jié)構(gòu)和原理，掌握庫(kù)侖定律，理解庫(kù)侖定律的含義及其公式．3．掌握靜電力的疊加原理；了解控制變量法探究物理規(guī)律的思路．4．應(yīng)用庫(kù)侖定律和靜電力疊加原理解決有關(guān)問(wèn)題．重點(diǎn)難點(diǎn)：庫(kù)侖定律的理解和應(yīng)用，靜電力疊加原理和應(yīng)用．

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第二節(jié)庫(kù)侖定律課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、探究影響點(diǎn)電荷之間相互作用的因素1．點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以__________時(shí)，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷．2．探究結(jié)論：電荷之間的相互作用力隨電荷量的增大而_____，隨它們之間距離的增大而______．忽略不計(jì)增大減小正比距離的平方這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線(xiàn)3．靜電力常量：式中的k叫做靜電力常量，k的數(shù)值為_(kāi)________________.4．適用條件：真空中的________．5．對(duì)于兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，兩個(gè)電荷間的作用力不受其他電荷影響．其中每一個(gè)點(diǎn)電荷所受的總的靜電力，等于其他電荷分別單獨(dú)存在時(shí)對(duì)該點(diǎn)電荷的作用力的________．9.0×109N·m2/C2點(diǎn)電荷矢量和核心要點(diǎn)突破一、如何正確認(rèn)識(shí)點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化的模型，點(diǎn)電荷是為了研究問(wèn)題的方便引入的物理模型，相當(dāng)于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，是一種科學(xué)的抽象．當(dāng)帶電體之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自身的大小時(shí),帶電體的形狀、大小及電荷分布情況對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，就可以把這個(gè)帶電體看做一個(gè)帶電的幾何點(diǎn)，即看成點(diǎn)電荷．即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1.關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．體積小的帶電體B．球形帶電體C．帶電少的帶電體D．大小和形狀對(duì)作用力影響可忽略的帶電體解析：選D.點(diǎn)電荷不能理解為體積很小的電荷，也不能理解為電荷量很少的電荷．同一帶電體，有時(shí)可以作為點(diǎn)電荷，有時(shí)則不能，如要研究它與離它較近的電荷間的作用力時(shí)，就不能看成點(diǎn)電荷，而研究它與離它很遠(yuǎn)的電荷間的作用力時(shí)，就可以看成點(diǎn)電荷，因此，一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要視具體情況而定．2.庫(kù)侖侖定定律律與與萬(wàn)萬(wàn)有有引引力力定定律律的的比比較較即時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)用用(即時(shí)時(shí)突突破破，，小小試試牛牛刀刀)2.設(shè)某某星星球球帶帶負(fù)負(fù)電電，，一一電電子子粉粉塵塵懸懸浮浮在在距距星星球球表表面面1000km的地地方方，，又又若若將將同同樣樣的的電電子子粉粉塵塵帶帶到到距距星星球球表表面面2000km的地地方方相相對(duì)對(duì)于于該該星星球球無(wú)無(wú)初初速速度度釋釋放放，，則則此此電電子子粉粉塵塵()A．向向星星球球下下落落B．仍仍在在原原處處懸懸浮浮C．推推向向太太空空D．無(wú)無(wú)法法判判斷斷3．如如何何正正確確應(yīng)應(yīng)用用庫(kù)庫(kù)侖侖定定律律庫(kù)侖侖定定律律既既可可以以計(jì)計(jì)算算庫(kù)庫(kù)侖侖力力的的大大小小，，還還可可以以判判斷斷庫(kù)庫(kù)侖侖力力的的方方向向，，當(dāng)當(dāng)帶帶電電體體帶帶負(fù)負(fù)電電荷荷時(shí)時(shí)，，不不必必將將負(fù)負(fù)號(hào)號(hào)代代入入公公式式中中，，只只將將電電荷荷量量的的絕絕對(duì)對(duì)值值代代入入公公式式算算出出力力的的大大小小，，再再依依據(jù)據(jù)同同種種電電荷荷相相互互排排斥斥、、異異種種電電荷荷相相互互吸吸引引來(lái)來(lái)判判斷斷方方向向．．只只有有采采用用國(guó)國(guó)際際單單位位，，k的數(shù)值值才是是9.0×109N··m2/C2.如果一一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)電荷荷同時(shí)時(shí)受到到兩個(gè)個(gè)或更更多的的點(diǎn)電電荷的的作用用力，，可以以根據(jù)據(jù)力的的合成成法則則求合合力．．即時(shí)應(yīng)應(yīng)用(即時(shí)突突破，，小試試牛刀刀)3.兩個(gè)完完全相相同的的小球球A和B，只有有A帶有一一定的的電荷荷量，，A、B接觸觸后后分分開(kāi)開(kāi)，，相相距距1m時(shí)測(cè)測(cè)得得相相互互作作用用力力等等于于1N，求接觸觸前A的電荷量量是元電電荷的多多少倍？？答案：1.25×1014倍兩個(gè)半徑徑為R的帶電球球所帶電電荷量分分別為q1和q2，當(dāng)兩球球心相距距3R時(shí)，相互互作用的的靜電力力大小為為()課堂互動(dòng)講練類(lèi)型一對(duì)點(diǎn)電荷的正確理解例1【思路點(diǎn)撥撥】帶電體的的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它它們間的的距離時(shí)時(shí)，帶電電體可以以看做點(diǎn)點(diǎn)電荷．．【精講精析析】因?yàn)閮汕蚯蛐木嚯x離不比球球的半徑徑大很多多，所以以?xún)蓭щ婋娗虿荒苣芸醋鳇c(diǎn)點(diǎn)電荷，，必須考考慮電荷荷在球上上的實(shí)際際分布．．當(dāng)q1、q2是同種電電荷時(shí)，，相互排排斥，分分布于最最遠(yuǎn)的兩兩側(cè)，電電荷中心心距離大大于3R；當(dāng)q1、q2是異種電電荷時(shí)，，相互吸吸引，分分布圖1－2－1【答案】D【規(guī)律總結(jié)結(jié)】(1)帶電體能能否簡(jiǎn)化化為點(diǎn)電電荷，是是庫(kù)侖定定律應(yīng)用用中的關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)．．另一個(gè)個(gè)條件是是“真空空”中，，一般沒(méi)沒(méi)有特殊殊說(shuō)明的的情況下下，都可可按真空空來(lái)處理理．(2)求解實(shí)際際帶電體體間的靜靜電力，，可以把把實(shí)際帶帶電體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)點(diǎn)電荷，，再求解解庫(kù)侖力力；對(duì)于于不要求求定量計(jì)計(jì)算的實(shí)實(shí)際帶電電體間的的靜電力力，可以以用庫(kù)侖侖定律定定性分析析．變式訓(xùn)練練1半徑為R的兩個(gè)較較大金屬屬球固定定在絕緣緣桌面上上，若兩兩球都帶帶等量同同種電荷荷Q時(shí)相互之之間的庫(kù)庫(kù)侖力為為F1，兩球帶帶等量異異種電荷荷Q與－Q時(shí)庫(kù)侖力力為F2，則()A．F1>F2B．F1<F2C．F1＝F2D．無(wú)法確定解析：選B.同種電荷相互互排斥，其間間距大于異種種電荷相互吸吸引的間距，，因此受的庫(kù)庫(kù)侖力F1＜F2真空中相距3m的光滑絕緣平平面上，分別別放置兩個(gè)電電荷量為－Q、＋4Q的點(diǎn)電荷A、B.然后再在某一一位置放置點(diǎn)點(diǎn)電荷C.這時(shí)三個(gè)點(diǎn)電電荷都處于平平衡狀態(tài)，求求點(diǎn)電荷C的電荷量以及及相對(duì)A的位置．【思路點(diǎn)撥】每個(gè)點(diǎn)電荷都都處于平衡，，根據(jù)同種電電荷相互排斥斥、異種電荷荷相互吸引的的規(guī)律以及庫(kù)庫(kù)侖定律列出出平衡方程式式即可．類(lèi)型二庫(kù)侖力作用下電荷的平衡例2【自主解答】根據(jù)題意，三三個(gè)點(diǎn)電荷中中每個(gè)點(diǎn)電荷荷都處于平衡衡狀態(tài)，由此此可知，三個(gè)個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)位位于同一條直直線(xiàn)上，設(shè)－－Q、＋4Q如圖1－2－2所示放置，為為保證三個(gè)電電荷都平衡，，根據(jù)平衡條條件及受力分分析可知，C應(yīng)放在A、B延長(zhǎng)線(xiàn)左側(cè)，，且C應(yīng)帶正電，，設(shè)其帶電電荷量為q，AB之間距離為為r，AC之間距離為為r′.圖1－2－2【答案】4Q在BA的延長(zhǎng)線(xiàn)上上距A3m處【規(guī)律律總總結(jié)結(jié)】若A、B都帶帶正正電電，，則則C應(yīng)放放在在AB連線(xiàn)線(xiàn)上上，，且且C應(yīng)帶帶負(fù)負(fù)電電．．因因此此，，三三個(gè)個(gè)自自由由電電荷荷平平衡衡時(shí)時(shí)的的特特點(diǎn)點(diǎn)可可總總結(jié)結(jié)為為：：(1)同種種電電荷荷在在兩兩邊邊，，異異種種電電荷荷在在中中間間，，且且靠靠近近電電荷荷量量小小的的一一邊邊．．(2)三電電荷荷在在同同一一直直線(xiàn)線(xiàn)上上，，兩兩同同夾夾一一異異，，兩兩大大夾夾一一小?。兪绞接?xùn)訓(xùn)練練2如圖圖1－2－3所示示，，兩兩個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)電電荷荷，，電電荷荷量量分分別別為為q1＝4××10－9C和q2＝－－9××10－9C，兩兩者者固固定定于于相相距距20cm的a、b兩點(diǎn)點(diǎn)上上，，有有一一個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)電電荷荷q放在在a、b所在在直直線(xiàn)線(xiàn)上上且且靜靜止止不不動(dòng)動(dòng)，，該該點(diǎn)點(diǎn)電電荷荷所所處處的的位位置置是是()A．距距a點(diǎn)外外側(cè)側(cè)40cm處B．距距a點(diǎn)內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)8cm處C．距距b點(diǎn)外外側(cè)側(cè)20cm處D．無(wú)無(wú)法法確確定定圖1－2－3類(lèi)型三庫(kù)侖定律和力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用例3如圖圖1－2－4所示示，，懸懸掛掛在在O點(diǎn)的的一一根根不不可可伸伸長(zhǎng)長(zhǎng)的的絕絕緣緣細(xì)細(xì)線(xiàn)線(xiàn)下下端端有有一一個(gè)個(gè)帶帶電電荷荷量量不不變變的的小小球球A.在兩兩次次實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中中，，均均緩緩慢慢移移動(dòng)動(dòng)另另一一帶帶同同種種電電荷荷的的小小球球B.當(dāng)B到達(dá)達(dá)懸懸點(diǎn)點(diǎn)O的正正下下方方并并與與A在同同一一水水平平線(xiàn)線(xiàn)上上，，A處于受受力平平衡時(shí)時(shí)，懸懸線(xiàn)偏偏離豎豎直方方向的的角度度為θ，若兩兩次實(shí)實(shí)驗(yàn)中中B的電荷荷量分分別為為q1和q2，θ分別為為30°°和45°°.則q2/q1為()圖1－2－4【思路點(diǎn)點(diǎn)撥】先確定定研究究對(duì)象象，對(duì)對(duì)研究究對(duì)象象進(jìn)行行受力力分析析，再再根據(jù)據(jù)平衡衡條件件列方方程求求解．．【精講精精析】設(shè)細(xì)線(xiàn)線(xiàn)長(zhǎng)為為l，A的帶電電荷量量為Q.A與B處在同同一水水平線(xiàn)線(xiàn)上，，以A為研究究對(duì)象象，受受力分分析，，作出出受力力圖，，如圖圖1－2－5所示．．根據(jù)據(jù)平衡衡條件件可知知，庫(kù)庫(kù)侖力力跟重重力的的合力力與細(xì)細(xì)線(xiàn)的的拉力力等大大反向向，由由幾何何關(guān)系系列式式得圖1－2－5【答案】C【規(guī)律總總結(jié)】庫(kù)侖力力的大大小既既與電電荷量量的乘乘積有有關(guān)，，又與與兩點(diǎn)點(diǎn)電荷荷間的的距離離有關(guān)關(guān)，庫(kù)庫(kù)侖力力的大大小變變化由由二者者共同同決定定．帶帶電物物體在在電場(chǎng)場(chǎng)中的的平衡衡問(wèn)題題，是是力學(xué)學(xué)問(wèn)題題在電電場(chǎng)中中的體體現(xiàn)．．常用用的方方法有有解析析法、、圖解解法、、合成成法、、分解解法、、相似似三角角形法法等．．變式訓(xùn)訓(xùn)練3(202