《高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場》第2節(jié)《庫侖定律》教科》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場》第2節(jié)《庫侖定律》教科（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第2節(jié) 第一章 理解教材新知 把握熱點考向 應用創(chuàng)新演練 知識點一 知識點二 考向一 考向二 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 考向三 1 點電荷是一種理想化模型 當帶電體的形狀 大小及電荷分布對電荷間的相互作用的影響可以忽略時 帶電體可被看成點電荷 自學教材 1 點電荷 1 定義 在研究帶電體與其他帶電體的相互作用時 該帶電體的 及電荷在其上的分布狀況均無關緊要 該帶電體可以看做一個帶電的點 即為點電荷 2 點電荷是一種理想化的物理模型 形狀 大小 2 實驗探究 mgtan 增大 減小 重點詮釋 1 對點電荷的理解 1 點電荷的物理模型 只有電荷量 沒有大小 形狀的理想化的模型 類似于力學中的質點 實際中并不存在 2 點電荷只具有相對意義 一個帶電體能否看做點電荷 是相對于具體問題而言的 不能單憑其大小和形狀確定 2 點電荷與元電荷的區(qū)別 1 元電荷是一個電子或一個質子所帶電荷量的絕對值 是電荷量的最小單位 2 點電荷只是不考慮帶電體的大小和形狀 其帶電荷量可以很大也可以很小 但一定是一個元電荷電荷量的整數(shù)倍 1 下列哪些物體可以視為點電荷 A 電子和質子在任何情況下都可視為點電荷B 均勻帶電的絕緣球體在計算庫侖力時一般可視為點電荷C 帶電的細桿在一定條件下可以視為點電荷D 帶電的金屬球一定不能視為點電荷 解析 帶電體能否視為點電荷 要看它們本身的線度是否比它們之間的距離小得多 而不是看物體本身有多大 也不是看它所帶的電荷量有多大 答案 BC 自學教材 1 內容中兩個靜止之間的作用力 斥力或引力 與這兩個電荷所帶電荷量的成正比 跟它們的距離的成反比 作用力的方向沿著這兩個點電荷的 真空 點電荷 乘積 平方 連線 9 0 109N m2 C2 真空 點電荷 重點詮釋 1 庫侖力 1 庫侖力也稱為靜電力 它具有力的共性 2 兩點電荷之間的作用力是相互的 其大小相等 方向相反 2 將計算庫侖力的大小與判斷庫侖力的方向分別進行 即用公式計算庫侖力大小時 不必將表示電荷帶電性質的正 負號帶入公式 只需將其電荷量的絕對值帶入計算力的大小 力的方向再根據(jù)同種電荷相斥 異種電荷相吸加以判定 3 因為靜電力常量k是有單位的量 所以要注意統(tǒng)一到國際單位計算 4 如果一個點電荷同時受到兩個或更多的點電荷的作用力 可以根據(jù)力的合成法則求合力 2 如圖1 2 1所示 兩個質量均為m的完全相同的金屬球殼a和b 殼層的厚度和質量分布均勻 將它們分別固定于絕緣支座上 兩球心間的距離為l 為球半徑的3倍 若使它們帶上等量異種電荷 兩球電荷量的絕對值均為Q 那么 a b兩球之間的萬有引力F引 庫侖力F庫分別為 圖1 2 1 解析 萬有引力定律適用于兩個可看成質點的物體 雖然兩球心間的距離l只有半徑的3倍 但由于殼層的厚度和質量分布均勻 兩球殼可看做質量集中于球心的質點 因此 可以應用萬有引力定律 對于a b兩帶電球殼 由于兩球的間距l(xiāng)只有半徑的3倍 不能看成點電荷 不滿足庫侖定律的適用條件 故選項D正確 答案 D 例1 兩個分別帶有電荷量 Q和 3Q的相同金屬小球 均可視為點電荷 固定在相距為r的兩處 它們間庫侖力的大小為F 兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?則兩球間庫侖力的大小為 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 兩相同金屬小球接觸后分電量的原則 2 兩球間距的變化 答案 C 利用庫侖定律計算電荷間的相互作用力時 通常不將電荷的正 負代入公式 而只計算電荷間的相互作用力的大小 作用力的方向根據(jù)同種電荷互相排斥 異種電荷互相吸引來判斷 如圖1 2 2所示 半徑相同的兩個金屬小球A B帶有電量相等的電荷 相隔一定距離 兩球之間的相互吸引力的大小是F 今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A B兩球接觸后移開 這時 A B兩球之間的相互作用力的大小是 圖1 2 2 答案 A 例2 在真空中有兩個相距r的點電荷A和B 帶電荷量分別為q1 q q2 4q 1 若A B固定 在什么位置放入第三個點電荷q3 可使之處于平衡狀態(tài) 平衡條件中對q3的電荷量及正負有無要求 2 若以上三個電荷皆可自由移動 要使它們都處于平衡狀態(tài) 對q3的電荷量及電性有何要求 審題指導 解答本題應注意以下兩點 1 電荷平衡時其庫侖力的合力一定為零 2 A B固定和自由移動的區(qū)別 答案 1 距A左側r處 對q3電荷量及電性均無要求 2 q3 4q A左側r處 對于三個自由電荷僅在庫侖力作用下的平衡問題 根據(jù)庫侖定律和力的平衡條件 可以概括成易記的口訣為 三點共線 兩同夾異 兩大夾小 近小遠大 兩大夾小 是說三個電荷中 外面兩個的電荷量必須大于中間的電荷量 兩同夾異 是說外面的兩個電荷的電性必須相同 并且中間的一個電性與外面的兩個相異 近小遠大 是指中間電荷離電荷量小的電荷近 離電荷量大的電荷遠 在例2中 若q1 q 第 2 問中的答案又如何 圖1 2 3 答案 2 7 10 2N一起向右做勻加速直線運動 處理電荷間相互作用的動力學問題 與處理力學中的問題時應用的規(guī)律 方法相同 只是在分析物體受力時要考慮庫侖力的存在 點擊下圖片進入 隨堂基礎鞏固 點擊下圖片進入 課時跟蹤訓練 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全