9.2库仑定律 习题课件 (共47张PPT) -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(课件网) 第九章 静电场及其应用 第2节　库仑定律 内容索引 学习目标 活动方案 检测反馈 学 习 目 标 1. 通过库仑定律的探究过程，体会实验与类比在定律的建立过程中发挥的重要作用．体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法． 2. 知道点电荷模型，理解库仑定律的内涵与适用条件． 3. 会应用库仑定律计算点电荷间的静电力，会利用力的合成的知识解决多个电荷间的相互作用问题． 活 动 方 案 1. 如图所示，带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置． 活动一：探究影响电荷间相互作用力的因素 (1) 如图所示，小球受到C的斥力，丝线偏转．若小球的质量为m，丝线偏离竖直方向的夹角为θ，则小球静止时所受的静电力是多大？ 【答案】 mgtan θ. (2) 带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？ 电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？ 现象与结论： ①小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度_____(选填“越大”或“越小”)． ②小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度_____(选填“越大”或“越小”)． ③电荷之间的作用力随着电荷量的增大而_____(选填“增大”或“减小”)，随着距离的增大而_____(选填“增大”或“减小”)． 越小 越大 增大 减小 2. 比较电荷间的相互作用力与物体之间的万有引力，可以看出它们有相似性，那么，它们的计算方法会不会有相同的形式呢？请写出你的猜想． 【答案】 猜想：两电荷间的相互作用力会不会与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比？ 3. 库仑的实验装置及原理：观看库仑扭秤实验动画演示(装置如图所示)，思考并解决以下问题： (1) 要定量研究力F与q1、q2及r之间的关系，采用何种研究方法？ 【答案】 控制变量法． (2) 如何测力F的？ 【答案】 小量放大思想：力很小，但力的作用效果(使悬丝扭转)可以比较明显．转化思想：力的大小正比于悬丝扭转角，通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可得到力的倍数关系． (3) 如何测电荷量q1、q2的？ (4) 如何测r的？ 【答案】 理想化模型思想：把带电金属小球看作点电荷(理想化模型)，利用刻度尺间接测量距离． (5) 由实验可知电荷间的作用力与电荷间距离和电荷量之间有什么定量关系？ 【答案】 电荷间相互作用力与电荷间距离平方成反比关系，与电荷量乘积成正比关系． 1. 库仑定律 (1) 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_____，与它们的距离的二次方_____，作用力的方向在_____. 活动二：理解库仑定律 成正比 成反比 它们的连线上 9.0×109 (3) 思考： ①与质点一样，点电荷也是一种理想化模型，在什么条件下电荷可看作点电荷？ 【答案】 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作点电荷． ②库仑定律的适用条件是什么？ 【答案】 真空中的点电荷．(一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理) ③库仑定律中r指什么？当r→0时，是否可认为F→∞？ 【答案】 指两点电荷之间的距离或两均匀带电球体球心之间的距离．当r→0时，两带电体已不能看成点电荷，库仑定律也就不再适用． 2. 关于库仑定律，以下说法中正确的是(　　) A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体 B. 库仑定律无法用实验验证 C. 两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律 D. 根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大 【答案】 C 3. A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2 ... ...