吉林省长春五中高中物理-第一章-第2节《库仑定律》课件-选修3-1VIP免费

第一章理解教材新知把握热点考向应用创新演练第2节知识点一知识点二考向一考向二考向三1.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＝kq1q2r2，此式仅适用于真空中的点电荷。3.静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，由库仑利用库仑扭秤实验测得。［自学教材］点电荷当带电体间的比它们自身的大得多，以致带电体的、及对它们之间的作用力的影响可以时，这样的带电体就可以看做点电荷。距离大小大小形状电荷分布状况忽略[重点诠释]对点电荷的正确理解(1)点电荷是理想化物理模型：点电荷是物理学中为了研究问题方便而提出的一种理想化模型，它只有电荷量，没有大小、形状，类似于力学中的质点，实际上并不存在。(2)正确区分点电荷与元电荷：①元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的数值，是电荷量的最小单位，没有正、负之分。②点电荷只是不考虑大小和形状的带电体，其带电荷量可以很大，也可以很小，但它一定是元电荷的整数倍。1．下列关于点电荷的说法，正确的是()A．只有体积很小的带电体才可看做点电荷B．体积很大的带电体一定不是点电荷C．当两个带电体的形状和大小对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．任何带电体，都可以看做是电荷全部集中于球心的点电荷解析：一个带电体能否被视为点电荷完全取决于自身的几何形状大小与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小没有直接关系，故C正确。答案：C[自学教材]1．实验探究电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素呢？下面我们通过实验探究一下。图1－2－1如图1－2－1所示：把两个带同种电荷的相同小球挂在细线下端，可以看到两球在静电斥力的作用下分开，静止时细线偏离竖直方向θ角。观察到的现象：(1)电荷量不变时，两小球间的距离，θ角；距离，θ角。(2)在距离不变时，带电荷量，θ角。结论：(1)两球距离减小，θ角变大，说明作用力变大，因此两球间的作用力与有关。(2)带电荷量增大，θ角变大，说明作用力增大，因此两球间的作用力与有关。越小越大越大越小越大越大距离带电荷量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F的大小，跟它们的电荷量q1、q2的乘积成，与它们的距离r的二次方成，作用力的方向在它们的连线上。正比反比(2)表达式：F＝，公式中k叫做静电力常量，k＝。9.0×109N·m2/C2(3)定律的适用范围：两个点电荷。真空中静止kq1q2r23．库仑的实验(1)实验装置：库仑做实验用的装置叫做扭秤。如图1－2－2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之间的图1－2－2作用力使悬丝，通过悬丝扭转的可以比较力的大小。库仑扭转角度(2)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与的关系。②改变A和C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与之间的关系。(3)实验结论：①力F与距离r的二次方成反比，即。②力F与q1和q2的乘积成正比，即。所以F∝q1q2r2或F＝kq1q2r2。距离r带电荷量qF∝q1q2F∝1r2[重点诠释]1．库仑力(1)库仑力也叫静电力，是“性质力”，不是“效果力”，它与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性。(2)两点电荷之间的作用力是相互的，其大小相等，方向相反，不要认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大。(3)在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，在计算时可以先计算大小，再根据电荷电性判断方向。2．对库仑定律的理解(1)库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷相互作用的理想情况。有人根据F＝kq1q2r2推出当r→0时，F→∞，从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误的，因为当r→0时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用，不能成立了。(2)库仑定律除了计算库仑力的大小，还可以判断库仑力的方向。(3)只有采用国际制单位，k的数值才是9.0×109N·m2/C2。(4)如果一个点电荷同时受到两个或更多的点电荷的作用力，可以根据力的合成法则求合力。3．库仑定律与万有引力定律的...