创新设计2013高中物理鲁科版选修3112静电力库仑定律.pptx

自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第第2节静电力库仑定律节静电力库仑定律自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练1知知道道点点电电荷荷的的概概念念，了了解解理理想想化化模模型型，体体会会理理想想化化方方法法在科学研究中的作用在科学研究中的作用2理理解解库库仑仑定定律律的的内内容容及及公公式式并并说说明明库库仑仑定定律律描描述述的的客客观观规律和适用条件规律和适用条件3通通过过静静电电力力和和万万有有引引力力的的对对比比，体体会会自自然然规规律律的的多多样样性性和统一性了解类比法体会类比法在物理发展中的作用和统一性了解类比法，体会类比法在物理发展中的作用.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练电荷电荷 电荷量电荷量 二者之间的距离二者之间的距离 线度线度 距离距离 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练正比正比 反比反比 它们的连线它们的连线 相斥相斥 相吸相吸 9.0109 静电力常量静电力常量 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练距离距离 平方反比平方反比 点电荷点电荷 矢量和矢量和 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练四、静电力与万有引力的比较四、静电力与万有引力的比较定律定律共同点共同点区别区别影响大小影响大小的因素的因素万有万有引力引力定律定律都与都与 成反比成反比都有一个常量都有一个常量与两个物体与两个物体 有关，只有引力，有关，只有引力，适用于适用于 m1、m2、r库仑库仑定律定律与两个物体与两个物体 有关，有引力，也有关，有引力，也有斥力，适用于真有斥力，适用于真空中空中 Q1、Q2、r距离的平方距离的平方质量质量质点质点电荷量电荷量点电荷点电荷自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练温温馨馨提提示示对对于于微微观观粒粒子子，相相互互之之间间的的静静电电力力远远大大于于万万有有引引力力，因因此此，在在讨论电子这类微观粒子的相互作用时，万有引力可以忽略不计讨论电子这类微观粒子的相互作用时，万有引力可以忽略不计.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练3点电荷只具有相对意义点电荷只具有相对意义点点电电荷荷是是一一个个相相对对的的概概念念，一一个个带带电电体体能能否否看看做做点点电电荷荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定例例如如：一一个个半半径径10 cm的的带带电电圆圆盘盘，如如果果考考虑虑它它和和10 m处处某某个个电电子子的的作作用用力力，就就完完全全可可以以把把它它看看做做点点电电荷荷；而而如如果果这这个个电电子子离离圆圆盘盘只只有有1 mm，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面另另外外，带带电电体体的的线线度度比比相相关关的的距距离离小小多多少少时时才才能能看看做做点点电电荷荷，还还与与问问题题所所要要求求的的精精度度有有关关从从宏宏观观意意义义上上讨讨论论电电子子、质质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练二、对库仑定律的理解二、对库仑定律的理解1适用范围：适用于真空中两个点电荷间的相互作用适用范围：适用于真空中两个点电荷间的相互作用(1)在空气中库仑定律也近似成立在空气中库仑定律也近似成立(2)对对于于不不能能看看成成点点电电荷荷的的带带电电体体不不能能直直接接应应用用库库仑仑定定律律求求解解，但但我我们们可可以以用用一一组组点点电电荷荷来来替替代代实实际际的的带带电电体体，从从而而完完成成问题的求解问题的求解(3)两两个个均均匀匀带带电电球球体体间间的的库库仑仑力力也也可可利利用用库库仑仑定定律律计计算算，此时，此时，r应指两球体的球心距应指两球体的球心距自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2当当多多个个带带电电体体同同时时存存在在时时，每每一一对对带带电电体体间间的的库库仑仑力力仍仍遵遵守守库库仑仑定定律律某某一一带带电电体体同同时时受受多多个个库库仑仑力力作作用用时时，可可利利用用力的平行四边形定则求出其合力力的平行四边形定则求出其合力3库库仑仑定定律律中中的的常常量量k，只只有有在在采采用用国国际际单单位位制制单单位位时时，它的值才是它的值才是9.0109 Nm2/C2.4库库仑仑定定律律表表明明，库库仑仑力力与与万万有有引引力力十十分分相相似似，都都与与距距离离的的平平方方成成反反比比对对于于某某些些问问题题可可利利用用这这一一相相似似性性，借借助助于于类类比比的方法求解的方法求解自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练5库库仑仑力力具具有有力力的的共共性性，它它与与学学过过的的重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力一一样样具具有有力力的的一一切切性性质质，它它是是矢矢量量，合合成成、分分解解时时遵遵循循平平行行四四边边形形定定则则，能能与与其其他他的的力力合合成成，能能使使物物体体发发生生形形变变，能能使使物物体产生加速度体产生加速度自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练例例如如：如如图图121甲甲所所示示，一一个个半半径径为为R的的圆圆环环均均匀匀带带电电，ab为为一一段段极极小小的的缺缺口口，缺缺口口长长为为L(LR)，圆圆环环带带的的电电荷荷量量为为QL(正正电电荷荷)，在在圆圆心心处处放放置置一一带带电电荷荷量量为为q的的负负点点电电荷荷，试试求求负负点点电荷受到的库仑力电荷受到的库仑力自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练如如图图121乙乙所所示示，在在环环上上任任取取对对称称的的两两点点(或或两两小小段段)P、Q，P对对 O点点 处处 的的 负负 电电 荷荷 产产 生生 吸吸 引引 力力 FP，同同 样样 Q对对 O点点 处处 的的 负负 电电 荷荷 产产 生生 吸吸 引引 力力 FQ，这这两两个个力力大大小小相相同同，方方向向相相反反，合合力力为为零零同同理理还还可可取取P、Q等等等等相相互互对对称称的的点点，都都具具有有相相同同的的结结论论而而圆圆环环正正是是由由无无数数这这样样的的点点组组成成的的，不不难难发发现现，在在这这样样的的圆圆环环中中心心处处的的点点电电荷荷受受力力为零为零自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2库仑定律与力学综合应用库仑定律与力学综合应用库库仑仑力力也也称称为为静静电电力力，它它具具有有力力的的共共性性它它与与学学过过的的重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力是是并并列列的的它它具具有有力力的的一一切切性性质质，它它是是矢矢量量，合合成成分分解解时时遵遵循循平平行行四四边边形形定定则则，可可以以与与其其他他的的力力平平衡衡，使使物物体体发发生生形形变变，产产生生加加速速度度分分析析问问题题的的思思路路与与方方法法完完全全是是力力学学问题的思路与方法问题的思路与方法即：电学问题、力学方法即：电学问题、力学方法(1)库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题分分析析带带电电体体在在有有库库仑仑力力作作用用下下的的平平衡衡问问题题时时，与与力力学学问问题题一一样样，具具体体方方法法是是：a.确确定定研研究究对对象象；b.受受力力分分析析；c.列列出出平平衡方程；衡方程；d.联立求解联立求解自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(2)库仑力作用下的非平衡问题库仑力作用下的非平衡问题跟跟力力学学问问题题的的处处理理方方法法相相同同，明明确确研研究究对对象象，分分析析运运动动过过程程，再再分分析析包包括括库库仑仑力力在在内内的的所所有有力力，再再依依据据牛牛顿顿运运动动定定律律或或者动能定理列方程，并灵活选用整体法和隔离法分析问题者动能定理列方程，并灵活选用整体法和隔离法分析问题自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例1】有有三三个个完完全全一一样样的的金金属属球球A、B、C，A球球带带的的电电荷荷量量为为7Q，B球球带带的的电电荷荷量量为为Q，C球球不不带带电电，将将A、B两两球球固固定定，然然后后让让C球球先先跟跟A球球接接触触，再再跟跟B球球接接触触，最最后后移移去去C球球，则则A、B球球间间的的作作用力变为原来的多少倍？用力变为原来的多少倍？自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式1】上上题题中中若若把把A、B两两球球固固定定，然然后后让让C反反复复与与A、B两两球球接接触触，最最后移去后移去C球，球，A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍？两球间的相互作用力变为原来的多少倍？自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案8.01021 N方向平行于方向平行于AB向左向左自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练借借题题发发挥挥当当多多个个带带电电体体同同时时存存在在时时，每每两两个个带带电电体体间间的的库库仑仑力力都都遵遵守守库库仑仑定定律律某某一一带带电电体体同同时时受受到到多多个个库库仑仑力力作作用用时时可可利利用用力力的的平平行四边形定则求出其合力这就是库仑力的叠加原理行四边形定则求出其合力这就是库仑力的叠加原理自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式2】如如图图124所所示示，等等边边三三角角形形ABC，边边长长为为L，在在顶顶点点A、B处处有有等等量量异异种种点点电电荷荷QA、QB.QAQ，QBQ，求在顶点，求在顶点C处的点电荷处的点电荷QC所受的静电力所受的静电力自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案2d自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式3】两两个个带带有有同同种种电电荷荷的的小小球球A、B，放放在在光光滑滑绝绝缘缘水水平平面面上上，其其中中小小球球A固固定定，小小球球B只只在在库库仑仑力力作作用用下下由由静静止止开开始始沿沿水水平平面面运运动动，在运动过程中，小球，在运动过程中，小球B的加速度的加速度a和速度和速度v的变化是的变化是()Aa一直在增大一直在增大 Ba一直在减小一直在减小Cv一直在增大一直在增大 Dv一直在减小一直在减小自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练库仑定律与电荷守恒定律的应用库仑定律与电荷守恒定律的应用1如如图图125所所示示，有有半半径径均均为为r的的两两个个金金属属球球，彼彼此此距距离离为为L，其其中中L远远远远大大于于球球的的半半径径r.它它们们都都带带正正电电荷荷，电电荷荷量量分分别别为为Q1、Q2，则它们之间的静电力为，则它们之间的静电力为()自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案B自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练单击此处进入单击此处进入 活页规范训练活页规范训练