第九章 2　库仑定律（课件+学案）

2　库仑定律 [定位·学习目标]　1.知道点电荷模型,了解库仑定律及内涵,具有与静电力相关的相互作用观念和物质观念。2.能在熟悉情境中运用点电荷、试探电荷等模型分析问题,能体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法,培养科学思维能力。3.能了解库仑扭秤实验,并能提出相关问题,能分析实验信息,形成初步结论。4.理解由万有引力定律类比得出库仑定律,体会自然界中不同事物间的关联性,培养科学态度与责任。 知识点一　电荷之间的作用力 探究新知 1.电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小;两个实际的带电体间的相互作用力与它们自身的大小、形状以及电荷分布都有关系。 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,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 (2)建立过程。 ①先由科学家卡文迪什和普里斯特利等人确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。 ②最终由科学家库仑设计了一个十分精妙的实验(扭秤实验),研究确认了电荷间作用力的 规律。 3.电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。 4.点电荷 当带电体之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,这样的带电体叫作点电荷。它是一种理想化模型。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷。(　×　) (2)研究带电体间作用力时,带电体均看作点电荷。(　×　) (3)点电荷就是元电荷。(　×　) (4)电荷间的作用力随电荷间距离的增大而减小,说明作用力与距离成反比。(　×　) 知识点二　库仑的实验 探究新知 1.实验装置:库仑扭秤实验装置如图所示。 2.实验技巧 (1)将微小量放大———通过悬丝扭转的角度比较电荷间作用力的大小。 (2)电荷量的确定———库仑运用把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电荷量就会分给后者一半的方法,把带电小球的电荷量q分为、、、…,巧妙地解决了当时小球带电荷量不能测量的问题。 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r,记录每次悬丝扭转的角度,便可得到力F与距离r之间的关系信息。 (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,便可得到力F与电荷量q之间的关系信息。 5.实验结论 通过对实验得到的信息进行研究,得出电荷间的作用力遵循的规律。 (1)两小球的带电荷量不变时,力F与距离r的二次方成反比,即F∝。 (2)两小球间的距离不变时,力F与电荷量q1和q2的乘积成正比,即F∝q1q2。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)库仑扭秤装置中,若增大两个带电小球的电荷量,则不能使两小球间的距离不变。(　×　) (2)若只改变两个带电小球间的距离时,可通过悬丝扭转的角度找到力F与距离r的关系。(　√　) (3)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。(　×　) (4)实验表明两个带电体的距离越大,作用力就越小。(　√　) 知识点三　静电力计算 探究新知 1.库仑定律的表达式:F=k,其中静电力常量 k=9.0×109 N·m2/C2。 2.库仑力与重力的比较 两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时,其库仑力是9.0×109 N,相当于一百万吨的物体所受的重力。库仑是一个非常大的电荷量单位。 3.两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变。 4.两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。 要点一　对点电荷的理解 要点归纳 1.点电荷是只有电荷量,大小和形状可以忽略的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。 2.带电体看成点电荷是利用了忽略形状、大小等次 ... ...