高中物理第1章静电场第2节库仑定律教案新人教版选修.doc

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第 1 章第 2 节 库仑定律

【知识与技能】
1、了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。 2、库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。
【过程与方法】
1、通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。
2、通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。
【情感态度与价值观】
1、培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。
2、了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心,体验探索自然规
律的艰辛和喜悦。
【教学重难点】
库仑定律及其理解与应用
【教学过程】
★重难点一、对点电荷的理解★
1．点电荷是理想化的物理模型
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．带电体看成点电荷的条件
(1)一个带电体能否看成点电荷，要看它本身的线度是否比它们之间的距离小得多。即使是
比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。
(2)带电体的线度比相关的距离小多少时才能看成点电荷，还与问题所要求的精度有关。在 测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体
就可以看成点电荷。
【特别提醒】
(1)从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷。
(2)带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况。
【典型例题】关于点电荷和元电荷的说法中错误的是
A、只有很小的球形带电体才叫做点电荷
B、带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对它们之间的作
用力影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷

C、把 1.60×10－19C 的电量叫做元电荷
D、任何带电体的电量都是元电荷的整数倍

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【答案】A
★重难点二、库仑定律★
1、库仑定律内容
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．电荷之间的这种作用力称为静电力，又叫做
库仑力．
2、表达式

F＝kqrq2 1
2

式中 k 叫做静电力常量，k＝9.0×109 N·m2/C2，表示两个电荷量均为 1 C 的点电荷在真空
中相距 1 m 时，相互作用力为 9.0×109 N.
3、适用条件
①真空中；②点电荷．
【特别提醒】
库仑定律仅适用于真空中两个点电荷间静电力的计算，对于不能看做点电荷的带电体，不能 直接应用库仑定律计算静电力．对于两个均匀带电的球体，相距较远时也可视为点电荷，此
时 r 是两球心的距离．
4．应用库仑定律解题应注意的问题
(1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两电荷的电荷量及间距有关，跟它们的
周围是否有其他电荷等无关．
(2)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律，即两带电体间的库仑力是一对作
用力与反作用力．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大
(3)库仑力也称为静电力，它具有力的共性．它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的．它 具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵循平行四边形定则，能与其他的力平衡，使物
体发生形变，产生加速度．
(4)可将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行． 用公式计算库仑力大小时， 即
不必将表示电荷 Q 、Q 的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式

1 2
中从而算出力的大小；力的方向再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别。

【典型例题】 真空中两个相同的金属小球 A 和 B， 带电荷量分别为 QA＝2×10－8 C 和 QB＝4×10

－8 C，相互作用力为 F.若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为
9F
【答案】 8

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【解析】金属小球 A 和 B，带电量分别为 QA = 2 ´10 -8 C 和 QA = 4 ´10 -8 C ，相互作用力
大小为 F，设电荷 A 带电荷量为 Q，则电荷 B 带电荷量为 2Q，根据库仑定律，有：

F=

kQ× (2Q) = 2kQ2

R2 R2

将两球接触后再放回原处，同种电荷两小球平分电荷量，每个小球带电量变为

库仑定律，

k × 3 Q × 3 Q 9kQ2

3Q
2 ，根据

有：
F¢ = 2
R2
2=
4R 2
,故
F¢ = 9 F
8

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