第2节 库仑定律(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 1.知道点电荷模型。2.知道两个点电荷间相互作用的规律。3.体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。 学考层级 1.形成初步的点电荷的观念,掌握抓住主要矛盾,简化问题,建立模型的方法。2.理解库仑定律的含义,能够计算两点电荷间的静电力。3.通过库仑扭秤实验,体会科学研究的一些共性与创新。 选考层级 理解库仑定律的适用条件,会用库仑定律进行相关的计算。 一、点电荷 1．静电力 (1)定义：_____间的相互作用力，也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、_____、电荷分布及_____等。 2．点电荷 (1)当带电体本身的_____比它与其他带电体之间的距离____得多，以至于其形状、大小及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用的影响可忽略时，这样的带电体称为点电荷。是一种理想化模型。 (2)一个实际的带电体能否视为点电荷，不仅和带电体_____有关，还取决于研究的_____和_____要求。即使是两个很大的带电体，只要在测量精度要求的范围内，带电体的_____、_____等因素的影响可忽略，也可视为点电荷。 (1)点电荷是不考虑其形状和大小的带电体。 (2)点电荷不是元电荷。 [情境思考] 某次物理课上，甲、乙两位同学探讨点电荷的对话： 甲：“由于带电体A的体积很小，故它一定是点电荷。” 乙：“由于带电体B的带电量很少，故它一定是点电荷。” (1)甲、乙两位同学的观点，你认为谁的正确？为什么？ (2)那么什么是点电荷？现实中有点电荷吗？ 二、两点电荷间的静电力 1．实验探究：如图所示，通过实验可以看出，两电荷间的作用力与它们之间的_____和_____有关。 2．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F的大小，与它们的电荷量Q1、Q2的_____成正比，与它们的距离r的_____成反比；作用力的方向沿着它们的_____，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 (2)表达式：库仑定律的公式_____，式中k是_____，k的数值是_____。 (3)静电力叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的_____。 [质疑辨析] 如图，O是一带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置，使小球与带电物体处于等高位置。利用此装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 请结合上图判断下列结论是否正确。 (1)悬线与竖直方向间夹角越大，物体与小球间的作用力越大。( ) (2)物体与小球间的距离越大，它们间的相互作用力越大。( ) (3)两带电物体间的静电力一定与它们之间的距离的平方成反比。( ) [情境思考] 如图所示仪器叫作库仑扭秤，法国科学家库仑用此装置找到了电荷间相互作用的规律，装置中A、C为带电金属球，两球间静电力大小为F，B为不带电的平衡小球。现将C球电荷量减半，扭转悬丝使A回到初始位置，则A、C两球间的静电力变为多大？ 强化点(一) 对点电荷的理解 任务驱动 如图所示，火箭发射升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电。 (1)在研究发射升空后的火箭与地球的静电力时，能否把火箭看成点电荷？ (2)研究点电荷有什么意义？ [要点释解明] 1．点电荷是理想化模型 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 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷。 3．注意区分点电荷与元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，其数值等于一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值。 (2)点电荷是不考虑大小和形状的带电个体，其所带电荷量可以 ... ...
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