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歡迎進(jìn)入物理課堂 新課標(biāo)高中物理選修3 1 第一章電場 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知識與技能 知道點(diǎn)電荷模型 會利用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)計算分析問題 2 過程與方法 類比質(zhì)點(diǎn)理解點(diǎn)電荷 通過實(shí)驗(yàn)探究庫侖定律并能靈活運(yùn)用 3 情感 態(tài)度與價值觀 理想化是研究自然科學(xué)常用的方法 培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng) 類比的方法在現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用 1 2探究靜電力 2課時 一 點(diǎn)電荷 1 在研究帶電體間的相互作用時 如果帶電體本身的線度遠(yuǎn)小于它們之間的距離 帶電體本身的大小 對我們所討論的問題影響甚小 相對來說可把帶電體視為一幾何點(diǎn) 并稱它為點(diǎn)電荷 只有電荷量 沒有大小 形狀 2 點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體在一定條件下的抽象 是為了簡化某些問題的討論而引進(jìn)的一個理想化的模型 3 點(diǎn)電荷本身的線度不一定很小 它所帶的電量也可以很大 點(diǎn)電荷這個概念與力學(xué)中的 質(zhì)點(diǎn) 類似 例 一個半徑r1 10cm的帶電圓盤 如果考慮它和d1 10m處某個電子的作用力 就完全可以把它看作 點(diǎn)電荷 一個無限大的帶電平面 而如果這個電子離帶電圓盤只有d2 1mm 那么這一帶電圓盤又相當(dāng)于 點(diǎn)電荷 是指這樣的帶電體 它本身的大小比它到其他帶電體的距離小得多 這樣 在研究它與其他帶電體的相互作用時 可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況 把它抽象成一個幾何點(diǎn) 我們還學(xué)過那些理想化模型 質(zhì)點(diǎn) 在力學(xué)中 當(dāng)一個物體的大小 形狀與研究的問題關(guān)系不大時 我們可以忽略這些次要因素 而把物體當(dāng)作一個僅有質(zhì)量的點(diǎn) 以后 會學(xué)到 彈簧振子 單擺 理想氣體 光線 等理想化模型 理想模型方法是物理學(xué)常用的研究方法 當(dāng)研究對象受多個因素影響時 在一定條件下人們可以抓住主要因素 忽略次要因素 將研究對象抽象為理想模型 這樣可以使問題的處理大為簡化 地球能否看成質(zhì)點(diǎn) 課堂訓(xùn)練 1 關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說法中正確的是 A 真正的點(diǎn)電荷是不存在的 B 點(diǎn)電荷是一種理想模型 C 足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷 D 一個帶電體能否看成點(diǎn)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 ABD 同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引 既然電荷之間存在相互作用 那么電荷之間相互作用力的大小決定于那些因素呢 二 庫侖定律 可能跟電荷電量有關(guān) 可能與兩個電荷間的距離有關(guān) 猜想 探究影響電荷間相互作用力的因素 演示 實(shí)驗(yàn)表明 電荷之間的作用力 1 隨電荷量的增大而增大 2 隨距離的增大而減少 1 F與r有關(guān) 庫侖的實(shí)驗(yàn) 研究方法 控制變量法 庫侖扭秤1 庫侖扭秤3 結(jié)論 保持兩球上的電量不變 改變兩球之間的距離r 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫侖得出靜電力與距離的平方成反比 即F 1 r2 2 F與q有關(guān) 庫侖扭秤1 庫侖扭秤2 庫侖的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 保持兩球間的距離不變 改變兩球的帶電量 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫侖得出靜電力與電量的乘積成正比 即F q1q2 庫侖定律 真空中兩個點(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 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 大小 其中K叫靜電力常量 k 9 0 109N m2 C2 適用范圍 1 真空中 2 點(diǎn)電荷 電荷間相互作用力叫做靜電力或庫侖力 課堂訓(xùn)練 2 下列說法中正確的是 A 點(diǎn)電荷就是體積很小的電荷 B 點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體 C 根據(jù)可知 當(dāng)r0時 F D 靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得到的 D 從例題可以看出 電子和質(zhì)子的靜電力是它們間萬有引力的2 3 1039倍 正因如此 以后在研究帶電微粒間相互作用時 經(jīng)常忽略萬有引力 圖1 2 3 小結(jié) 1 內(nèi)容 真空中兩個點(diǎn)電荷之間相互作用的電力 跟它們的電荷量的乘積成正比 跟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 2 公式 3 適用條件 真空 點(diǎn)電荷 4 點(diǎn)電荷 是一種理想模型 當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時 帶電體可視為點(diǎn)電荷 k 9 0 109N m2 C2 課堂訓(xùn)練 3 三個相同的金屬小球a b和c 原來c不帶電 而a和b帶等量異種電荷 相隔一定距離放置 a b之間的靜電力為F 現(xiàn)將c球分別與a b接觸后拿開 則a b之間的靜電力將變?yōu)?A F 2B F 4C F 8D 3F 8 C 若改為 a和b帶等量同種電荷 選 D 課堂訓(xùn)練 4 兩個半徑為0 3m的金屬球 球心相距1 0m放置 當(dāng)他們都帶1 5 10 5C的正電時 相互作用力為F1 當(dāng)它們分別帶 1 5 10 5C和 1 5 10 5C的電量時 相互作用力為F2 則 A F1 F2B F1 F2C F1 F2D 無法判斷 B 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全