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课件网) 第九章 静电场及其应用 2.库仑定律 核心素养 素养目标 物理观念 1.知道点电荷的概念和带电体简化为点电荷的条件. 2.理解库仑定律的内容和公式. 科学思维 1.通过与质点模型类比，体会带电体简化为点电荷的条件. 2.理解静电力的概念，会用库仑定律进行相关计算. 科学态度 与责任 体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法，体会物理学的和谐统一之美，提高学习物理的兴趣. 一、电荷间的作用力 点电荷 教材认知 引入 如图，带正电的带电体C置于铁架台旁. （1）把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3位置，发现摆线偏角θ减小，此现象说明什么？ 提示：（1）对小球受力分析知，静电力F＝mgtan θ，偏角减小，静电力F减小. （2）在P1位置，增大小球所带电荷量，发现摆线偏角增大，说明什么？ 提示：（2）静电力F增大. （3）通过以上探究总结电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？ 提示：（3）电荷之间作用力的大小与电荷量和电荷间的距离有关，且静电力随着电荷量的增加而增大，随着距离的增大而减小. 电荷量的乘积 二次方 它们的连线上 静电力 库仑力 9.0×109 在真空中 静止点电荷之间 大得多 形 状 大小 电荷分布状况 点电荷 远小于 理想化模型 × × × A. 两个带电体无论多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体就可以看作点电荷 B. 一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看作点电荷 C. 一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷 D. 两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 AD 解析：无论两带电体自身大小怎样，当两带电体之间的距离远大于它们的大小，带电体本身的大小对于所研究的问题影响很小时，可把带电体看作点电荷，选项A正确，C错误；尽管带电体很小，但两带电体相距很近，以至于本身的大小和形状对问题的影响不能忽略，两带电体也不能被看作点电荷，选项B错误；两个带电金属小球，若离得很近，两球所带的电荷在静电力作用下会分布不均，电荷的分布影响到静电力的大小，若带同种电荷，相互排斥，等效的点电荷间距大于球心距离；若带异种电荷，相互吸引，等效的点电荷间距小于球心距离，选项D正确. 名师点评 对点电荷的两点理解 （1）带电体能否看作点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的大小、形状与距离相比能否忽略. （2）同一带电体，在不同问题中有时可以看作点电荷，有时不可以看作点电荷. A. 库仑定律适用于真空中的点电荷 B. 当半径为r的两带电小球相距为r时，可用库仑定律计算它们间的静电力 C. 在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算 D. 相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们各自所受的库仑力大小一定相等 B 解析：库仑定律适用于真空中的静止的点电荷，A正确；当半径为r的两带电小球相距为r时，此时两小球不能看成点电荷，故不可以用库仑定律计算它们之间的静电力，B错误；在干燥空气中的两个点电荷间的静电力，也可用库仑定律计算，C正确；两点电荷之间的库仑力是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，它们总是大小相等的，D正确. D. 无法确定 C 二、库仑的实验 教材认知 【知识梳理】 1. 实验装置：库仑扭秤（如图所示）. 角度 大小 完全相同 3. 实验方法：控制变量法、微小量放大法. 4. 实验步骤 （1）保持A和C的电荷量不变，改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与距离r之间的关系. （2）保持A和C之间的距离不变，改变A和C的电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与电荷量q之间的关系. 5. 实验结论 反比 正比 q1q2 A A. 装置中A、C ... ...
