1.2 库仑定律

纳雍县第四中学2013-2014学年度第一学期物理导学案 物理教研组制 1．2 库仑定律 【学习目标】 1.知道什么是点电荷及把带电体看成点电荷的条件？ 2.理解、掌握库仑定律的内容和表达式，知道静电常量。 3.了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。 4.渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。 【课前预习】 1.探究电荷间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，作用力_____；距离减小时，作用力_____。 2．探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系：保持两个电荷之间的距离不变，电荷量增大时，作用力_____；电荷量减小时，作用力_____。 3．静电力：____ _间的相互作用力，也叫__ ___．它的大小与带电体的__ _ __及_____ 有关。 4．点电荷：自身的_____比相互之间的距离_____的带电体。 5．库仑定律：真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小，与它们电荷量的乘积成_____，与它们距离的二次方成_____，作用力的方向在它们的_____。 6．库仑定律的公式F＝_____，式中k叫做静电力常量，k的数值是_____。 【新课内容】 一．探究影响电荷间相互作用力的因素。（阅读课本P5的“演示”。） 1.猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？ 。 2.实验：定性探究一：怎样探究F与距离 r的关系？ 。 定性探究二：怎样探究F与电量Q1、Q2的关系？ 。 3.结论： 。 4：该实验能证实我们的猜想吗？那么这一问题是由谁解决的？用了什么方法探究？ 。 二．库仑的实验—库仑扭称实验 （阅读课本P6的实验：1785年，法国物理学家．库仑） 库仑扭秤实验原理：库仑的扭秤是由一根悬挂在细长线上的轻棒和在轻棒两端附着的两只平衡球构成的。当球上没有力作用时，棒取一定的平衡位置。如果两球中有一个带电，同时把另一个带同种电荷的小球放在它附近，则会有电力作用在这个球上，球可以移动，使棒绕着悬挂点转动，直到悬线的扭力与电的作用力达到平衡时为止。因为悬线很细，很小的力作用在球上就能使棒显著地偏离其原来位置，转动的角度与力的大小成正比，距离倒数的平方正比于角度，也就是说距离倒数的平方乘以角度应为常数（做图很容易看出关系），也就是说力与距离倒数的平方正比。同理，当距离一定时，只改变小球所带的电量可验证力与两小球所带电量的乘积成正比。 实验技巧：（1）.小量放大．（2）．电量的确定． 1.库仑的实验装置是怎样的？与哪个实验很相似？ 。 2.库仑用到什么研究方法？ 。 3.如何解决电荷测量问题,验证F与Q的关系？如何验证 F与r的关系？ 。 4.库仑的实验得出了什么结论？ 。 三．库仑定律 1.当带电体间的 比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以 时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做 。(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的 ，类似于力学中的质点，实际中并 。(2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。 2.库伦文字描述： 。 3.数学描述式： 。 4.库仑力的公式与哪个力的公式很相似？ 库仑定律是否也有适用条件呢？ 。 5.适用条件： 。 6.库仑定律中的常量K是怎样得出的？物理意义是什么？ 。 （1）静电力常量K的值: 。 （2）库仑力合成和分解遵守的法则： 。 【典例精讲】 [例1] 已知氢核（质子）的质量是，电子的质量是，在氢原子内它们间的最短距离为r=。试比较氢原子中氢核与电子间的库仑力和万有引力的大小。 答案： 可见微粒间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电微粒的相互作用时，可以把万有引力忽略。 思考：库仑定律中的和q是否带正负号？此题的结论说明什么问题？ [例2]真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形 ... ...