【課件】9.2庫侖定律同步課件-2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

必修第三冊高二上第九章靜電場及其應(yīng)用第2節(jié)庫侖定律課堂引入【學(xué)習(xí)目標(biāo)】①定性理解電荷之間的作用力大小與電荷量的多少以及電荷之間距離大小的關(guān)系（重點(diǎn)★★）②知道點(diǎn)電荷是一個理想化物理模型；知道帶電體可以看成點(diǎn)電荷的條件（重點(diǎn)★★）③與萬有引力進(jìn)行對比，掌握庫侖定律的內(nèi)容及其公式（重點(diǎn)★★★）④會進(jìn)行相關(guān)庫侖力的計算，掌握利于庫侖力解決靜態(tài)平衡問題（重點(diǎn)★★★★）

導(dǎo)入①帶正電的帶電體C置于鐵架臺旁，不斷改變C與懸掛小球的距離：觀察發(fā)現(xiàn)：懸球的絲線和豎直方向的偏角大小隨著距離的增大而

，即懸球受到的作用力隨著距離的增大而

。②帶正電的帶電體C置于鐵架臺旁固定不動，不斷改變C的電量。觀察發(fā)現(xiàn)：懸球的絲線和豎直方向的偏角大小隨著電荷量的增大而

，即懸球受到的作用力隨著電荷量的增大而

。1、導(dǎo)入：觀察演示實(shí)驗(yàn)：探究電荷之間的作用力實(shí)驗(yàn)小結(jié)：電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小減小減小增大增大課堂任務(wù)真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。電荷間的這種相互作用力叫作

。2、庫侖定律的內(nèi)容：靜電力或庫侖力庫侖定律的適用范圍:

；

真空靜止的點(diǎn)電荷課堂任務(wù)一、電荷之間的作用力理想化模型，點(diǎn)電荷只有電量和質(zhì)量而沒有形狀和大小，它其實(shí)就是帶電的質(zhì)點(diǎn)）可以看成點(diǎn)電荷的主要有兩種類型：①第一種形狀、大小、電荷分布可以忽略。如帶電體的距離比他們的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時，就可以把它看成點(diǎn)電荷。②第二種是均勻帶電的球體或球殼。均勻帶電的球體或球殼也可以看成一個點(diǎn)電荷。它位于球心，帶電量與該球相同。點(diǎn)電荷的理解：課堂任務(wù)不能，因?yàn)橥N電荷相互排斥，導(dǎo)致電荷的分布并不是均勻的，而是集中在兩側(cè)，所以不能看成是集中在球心位置的點(diǎn)電荷，同理異種電荷也是。思：如右圖所示，兩個靠近的帶電球體，是否可以看做是集中在球心位置的點(diǎn)電荷？課堂任務(wù)例題精練例1．對點(diǎn)電荷的理解，正確的是（）A．只要帶電體的體積、電量都很小，就可以看成點(diǎn)電荷

B．點(diǎn)電荷是理想化模型，實(shí)際不存在C．點(diǎn)電荷就是元電荷

D．只要帶電體的體積很大，就一定不可以看成點(diǎn)電荷B例2．下列說法不正確的是（

）A．點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體，是一種理想化模型B．不管是何種起電方式，都要遵循電荷守恒定律C．庫侖定律中當(dāng)兩電荷的距離趨近于0時，靜電力趨近于無窮大D．若點(diǎn)電荷q1電荷量大于q2電荷量，則q1對q2的靜電力要大于q2對q1的靜電力例題精練ACD課堂任務(wù)二、庫侖實(shí)驗(yàn)及庫侖定律1、閱讀課本P7，理解庫侖實(shí)驗(yàn)的過程：實(shí)驗(yàn)困難：①微力難于測量——解決方法：

，找到力與距離的關(guān)系。②電量無法測量——解決方法：

。小量放大法電荷均分課堂任務(wù)2、庫侖定律的表達(dá)式：

①k為靜電力常量：k=9.0×109N·m2/C2

②q為電荷量：計算庫侖力大小時只將電荷量的絕對值代入。當(dāng)兩個點(diǎn)電荷所帶的電荷量為同種時，它們之間的作用力為斥力；反之，異種電荷時，它們之間的作用力為引力。符號并不影響靜電力的大小。③r是兩點(diǎn)電荷間的距離。如果是均勻帶電球體間的作用，r是球心間的距離。課堂任務(wù)思考：當(dāng)r→0是，公式還適用嗎？不能看成點(diǎn)電荷了，所以公式不在適用。課堂任務(wù)例3．如圖所示，兩個帶電金屬小球中心距離為r，所帶電荷量相等為Q，則關(guān)于它們之間電荷的相互作用力大小F的說法正確的是（）A．若是異種電荷，

B．若是同種電荷，

C．不論何種電荷，

D．不論是何種電荷，

AB例題精練例4：(課本例題：庫侖力的疊加)真空中有三個點(diǎn)電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，每個點(diǎn)電荷都是2.0×10─6C,求它們所受的庫侖力。例題精練解題提示：根據(jù)題意作圖。每個點(diǎn)電荷都受到其他兩個點(diǎn)電荷的斥力，因此，只要求出一個點(diǎn)電荷所受的力即可。解：q3共受F1和F2兩個力的作用，q1=q2=q3=q，相互間的距離r都相同,所以據(jù)平行四邊形定則，合力是:F=2F1cos30?=0.25N合力的方向沿q1與q2連線的垂直平分線向外。例題精練例2：真空中兩個相同的帶等量異種電荷的金屬小球A和B（均可看作點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，兩球之間的靜電力為F?，F(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，此時A、B之間的靜電力變?yōu)槎嗌?若再使A、B之間距離增大為原來的2倍，則它們之間的靜電力又為多少?例題精練

ABC例題精練電荷之間的作用力——庫侖定律庫侖定律的適用范圍:①真空②靜止的點(diǎn)電荷（理想化模型，點(diǎn)電荷只有電量和質(zhì)量而沒有形狀和大小，它其實(shí)就是帶電的質(zhì)點(diǎn)）可以看成點(diǎn)電荷的主要有兩種類型：第一種形狀、大小、電荷分布可