理科：庫侖定律(可修改)方案

2.電荷守恒定律1.三種起電方法及其規(guī)律及實質(zhì)1.摩擦起電

2.接觸起電

3.感應起電

復習回顧3.元電荷1.2庫侖定律Coulom’sLaw教學目標1．掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量．2．會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算．3．知道庫侖扭秤的實驗原理．問題思考？1、力的大小通過什么比較？2、這個力的大小與哪些因素有關(guān)？3、我們采用什么方法進行研究？庫侖扭秤庫侖扭秤平衡小球細銀絲帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面內(nèi)平衡平衡小球細銀絲帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針ACQAAC2QAD2Q條件：完全相同的小球?qū)嶒灲Y(jié)論：庫侖定律當電量不變時，F(xiàn)與距離r的二次方成反比F∝1/r2當之間距離不變時，F(xiàn)與q1、q2的乘積成正比

F∝q1q21、內(nèi)容：真空中兩個靜止的點電荷的相互作用力跟它們所帶電量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、表達式：其中：k叫靜電力常量，k=9.0×109N·m2/C2三、庫侖定律試比較：該表達式與萬有引力表達式有什么相似之處？注意：（1）在計算時q1、q2只要代入大小，“+”、“-”號不要代入（2）庫侖定律只能計算力的大小，方向在連線上，還需進一步通過同種電荷排斥，異種電荷吸引來確定3、實用范圍：真空、靜止、點電荷（1）什么樣的情況下，可以將物體看成質(zhì)點？想一想：通過與質(zhì)點相類比，你能說出出什么樣的情況下可以將帶點體看成是點電荷呢？（2）質(zhì)點實際存在嗎？4、點電荷：（1）點電荷：當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、分布對它們之間的作用力可以忽略不計時，這樣的帶電體就可以看成點電荷（2）點電荷：是一種理想化的模型庫侖定律公式方向四、庫侖定律和萬有引力定律比較萬有引力定律考慮場合電荷中心連線質(zhì)心連線真空、靜止、點電荷萬物例1、關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是()A.真正的點電荷是不存在的．B.點電荷是一種理想化模型．C.足夠?。ㄈ珞w積小于1m3）的電荷就是點電荷．D.元電荷就是點電荷A、B、D．

例2、已知氫核（質(zhì)子）質(zhì)量1.67×10-27kg．電子的質(zhì)量是9.1×10-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫核與核外電子之間的庫侖力和萬有引力。解：氫核與電子所帶的電荷量都是1.6×10-19c.=（9.0×109）×=8.2×10-8N可見，微觀粒子間的萬有引力遠小于庫侖力，因此在研究微觀粒子的相互作用時，可以把萬有引力忽略。另外,二者的性質(zhì)也不同。例3、真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是+2×10-6c,求：Q3所受的庫侖力。Q1Q2Q3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F1=F2=K=N=0.144N根據(jù)平行四邊形定則，合力是:Q1Q2Q3F2F1F合力的方向沿Q1與Q2連線的垂直平分線向外.30°Q2Q1Q3

實驗證明：兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變。因此兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力，等于各點電荷單獨對這個電荷的作用力的矢量和?！舅伎碱}】AB是一根均勻帶電直棒，C是一帶電小球（球很小可看成點電荷），球正好在直棒的中垂線上，二者相隔一定距離，都帶正電，請你分析直棒對球的作用力方向。OABC【分析】若在棒的中點兩側(cè)各取一小段長度相等的微元，二者電荷相等，到球C的距離相等，則庫侖力大小相等。

對兩力正交分解，可以看到：沿棒方向的兩個分力方向相反，互相抵消；沿垂直棒方向的兩個分力方向相同。因此這兩個庫侖力的合力方向垂直棒向右。

如此考查中點兩側(cè)每一對微元，則其合力均垂直棒向右。所以，棒對球的作用力垂直于棒。F1F2O變形：一半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有電量為+Q的電荷，另一點量為+q的點電荷放在球心上，分析點電荷受力情況。

若在球殼上挖去一個半徑為r(r<<R)的小圓孔，求此時點電荷受力的大小和方向。（已知靜電力常量為k）【分析】

（1）在球殼上取同一直徑上的兩個對稱的小微元，它們對球心點電荷的作用力等大、反向，相互抵消。因此整個球殼對點電荷的作用力為0.FF’（2）當挖去一個小圓孔后，與小圓孔對稱的小微元對點電荷的作用力將無法被抵消，其他微元對點電荷的力仍可以抵消。因此，整個球殼對點電荷的作用力就是與小圓孔對稱的微元產(chǎn)生的力.F一個定律：庫侖定律一個模型：理想化模型一個公式：一種物理實驗方法：控制變量法一種物理研究進程：定性研究定量研究

小結(jié)1、如圖1所示，真空中有三個同種點電荷Q1、Q2和Q3，它們固定在一條直線上，電荷量均為Q=4.0×10－12C，求Q2所受的靜電力的大小和方向。圖1例2、兩個相同的均勻帶電小球，分別帶上q1=1C的正電荷，q2=2C的負電荷，在真空中相距r且靜止，相互作用的靜電力為F。（1）將q1、q2、r都加倍，問作用力=？（2）只改變兩電荷的電性，作用力如何變？（3）只將r增大兩倍，作用力如何變？（4）將兩個球接觸一下后，仍放回原處，作用力如何變？（5）將兩個球接觸一下后，仍放回原處，要使靜電力的大小不變，應如何放置兩球？補充1、光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點電荷A、B，帶電量分別為－4Q和+Q，今引入第三個點電荷C，使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電量和放置的位置是（）

A、－Q，在A左側(cè)距A為L處B、－2Q，在A左側(cè)距A為L/2處C、－4Q，在B右側(cè)距B為L處D、+2Q，在A右側(cè)距A為3L/2處

補充3、下列說法中正確的是：A、點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是不存在的B、點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體C、根據(jù)可知，當r趨近0時,F趨近∞D(zhuǎn)、一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計【例3】兩個大小相同的小球帶有同種電荷（可看作點電荷），質(zhì)量分別為m1、m2，電荷量分別為q1、q2，用絕緣絲線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與豎直方向成夾角θ1和θ2

(θ1<θ2

)，且兩球處于同一水平線上，則下列說法正確的是（）A.m1>m2B.m1<m2C.q1>q2D.q1<q2m1gFT1T2Fm2gθ1

<θ2，說明m1>m2.由上述分析過程可以看出，夾角與電量大小無關(guān)！兩個質(zhì)量分別為m1、m2的小球，各自用長為L的絲線懸掛于同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為q1、q2時，兩絲線與豎直方向的夾角分別為，則下列說法正確的是（）A若m1>m2,則θ1>θ2B若m1=m2,則θ1=θ2C若q1<q2,則θ1>θ2D若q1=q2,則θ1=θ2ABOθ1θ2變形：FABOθ1θ2m1gm2gm2gm1gT1T2Fθ1θθθθ2【例4】在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B,A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應帶什么性質(zhì)的電荷？放在何處？所帶電量為多少？0.4mAB+Q-9Q0.4mAB+Q-9QFACFBCFACFBCFACFBC+q若引入的是正電荷C，考查它在B的右側(cè)、AB之間、A的左側(cè)受力情況。FABFCBFBAFCA(1)B的右側(cè)(2)AB之間(3)A的左側(cè)×××FCBFABFBAFCAFBAFCAFCBFAB0.4mAB+Q-9QFBCFACFACFBCFBCFAC-q若引入的是負電荷C，考查它在B的右側(cè)、AB之間、A的左側(cè)受力情況。FCBFBAFCA(1)B的右側(cè)(2)AB之間(3)A的左側(cè)××√FABFBAFCAFCBFABFCBFBAFCAFAB可見：要是三荷平衡，第三個電荷只能是負電荷，且只能位于A的左側(cè)。+---9Q+QqACBd=0.4mxFBCFACFABFCBFCAFBA+---9Q+QqACBd=0.4mx經(jīng)驗總結(jié)（1）電荷種類：兩同夾一異（2）電荷位置：近小遠大（3）電量大?。簝纱髪A一小【變形1】在一條直線上有兩個相距0.4m的固定的點電荷A、B,A帶電+Q，B帶電-9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，若要使C處于平衡狀態(tài)，問：C應放在何處？對于電荷種類及電量大小有何要求？0.4mAB+Q-9Q此時只需要考慮C的平衡即可，受力分析可知，C應在A的左側(cè)，而電荷正負均可。對于電荷種類及電量沒有要求！【變形2】在一條直線上有兩個相距0.4m的固定的點電荷A、B,A帶電+Q，B帶電+9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，若要使C處于平衡狀態(tài)，問：C應放在何處？對于電荷種類及電量大小有何要求？0.4mAB+Q+9Q分析可知，C應在AB的中間，設與A的距離為x：對于電荷種類及電量沒有要求！【例題5】如圖所示，一長為L的絕緣細線下端系質(zhì)量為m的金屬小球，并帶-q的電荷量，在細線的懸點O處放一帶電荷量為+q的固定點電荷。要使金