高考物理 主题1 静电场 2 库仑定律学案（必修3）-人教版高三必修3物理学案

2 库仑定律[学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件.科学探究：经历探究实验过程，得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系.科学思维：1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算.一、探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验现象：(如图 1 所示)图 1(1)小球带电荷量一定时，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.2.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.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，带电体可以看做点电荷.2.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)公式：F＝k，其中 k＝9.0×10 9 N·m2/C2，叫做静电力常量.(3)适用条件：①在真空中；②点电荷.3.库仑的实验(1)库仑扭秤实验是通过悬丝扭转角度比较静电力 F 大小的.实验结果发现静电力 F 与距离 r的二次方成反比.(2)库仑在实验中为研究 F 与 q 的关系，采用的是用两个完全相同的金属小球接触，电荷量平分的方法，发现 F 与 q1和 q2的乘积成正比.1.判断下列说法的正误.(1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时，必须采用控制变量法.(√)(2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷.(×)(3)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.(√)(4)若点电荷 q1的电荷量大于 q2的电荷量，则 q1对 q2的静电力大于 q2对 q1的静电力.(×)2.真空中两个点电荷，它们之间的静电力为 F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的 4 倍，电荷量都增大为原来的 2 倍.它们之间静电力的大小变为原来的________倍.答案 一、库仑定律的理解与应用1.点电荷(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)带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论.如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷.2.库仑定律(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用...