9.2库仑定律 导学案-（2019）新人教版高中物理必修第三册.rar

9.2 库仑定律库仑定律【学习目标学习目标】(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。(2) 通过与质点模型类比，知道点电荷模型的物理意义及建立点电荷模型的条件，进一 步体会科学研究中的理想模型方法。(3) 理解库仑定律的内涵和适用条件，能够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。(4) 体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法。(5) 对比库仑定律和万有引力定律的形式，体会物理学的和谐统一之 美，提高物理学习兴趣。【开启新探索开启新探索】电荷之间作用力与哪些因素有关？电荷之间作用力与哪些因素有关？初中我们学过，同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。结合生活经验，猜想一下，电荷之间的作用力大小可能与哪些因素有关呢？又有怎样的定性关系？电荷之间作用力的方向与哪些因素有关？答：电荷之间的作用力大小可能与 有关，并且电荷之间的作用力大小随 。电荷之间作用力的方向与 有关。【质疑提升质疑提升 1】电荷之间的作用力电荷之间的作用力1. 观察演示实验，验证你的猜想。通过实验，我们可以确切的说明，电荷之间的作用力与相关因素之间的定性关系？答：电荷之间的作用力大小随 。2. 我们了解了电荷之间的作用力与相关因素之间的定性关系，那么作用力与相关因素间会存在怎样的定量关系，你有怎样的想法？3. 阅读课本，了解科学家们的对电荷之间作用力的思维。了解库仑设计的十分精妙的“扭称实验” 。阅读 P7库仑的实验，说明库仑如何获取电荷间的作用力大小？在当时不知如何测量电量的情况下，如何获得定量的电荷量关系？ 4. 库仑通过实验，得出电荷之间作用力与距离之间满足怎样的关系式？得出电荷之间作用力与电荷量之间满足怎样的关系式？综合实验结论，可以得出电荷之间的作用力与距离、电荷量应满足怎样的关系式？5. 在扭称实验的基本上，理解库仑定律的内涵： 库仑定律： 中两个 之间的 作用力，与它们电荷量的 成 ，与它们距离 的成 ，作用力的方向在它们的 上。这种电荷之间的相互作用力叫做 或 。你对库仑定律有怎样的理解：【质疑提升质疑提升 2】静电力的计算静电力的计算1. 阅读课本 P8，静电力计算中的例 1，了解应用库仑定律求解静电力的方法。说说你对氢原子核与电子之间的静电力、万有引力大小对比，有怎样的认识？1 半径为 r 的两个金属球，其球心相距 3r，现使两球带上等量的同种电荷 Q，两球之间的静电力吗?说明道理。229rQkF 2 真空中三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.0106C，求它们各自所受的静电力。4如图所示，把质量为 m 的带电小球 A 用丝线吊起，若将带电量为 qB的小球 B 靠近它，当两小球在同一高度相距 r 时，丝线与竖直夹角为 45。求：小球 A 带的电量 qA 。5. A、B 两个点电荷，相距为 r，A 带有 9Q 的正电荷，B 带有 4Q 的正电荷。 如果 A 和 B 固定，应如何放置第三个点电荷 q，才能使此电荷处于平衡状态？ 如果 A 和 B 是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量 q 的大小及电性。【素养提升专练素养提升专练】1下列说法中正确的是（ ）A点电荷是一种模型，体积很小时的带电体就可以作为点电荷 B点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C根据 F=kQ1Q2/r2可知，当 r0 时，FD一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2 A、B 两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到 A、B 附近时，A、B 之间的库仑力将（ ） A可能变大 B可能变小 C一定不变 D不能确定3两个带异种电荷的相同金属小球，电量之比为 17，相距为 r，两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）A4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/74. 要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的 4 倍，下列方法中可行的是（ ） A每个点电荷的带电量都增大到原来的 4 倍，电荷间的距离不变B保持点电荷的带电量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的 2 倍C使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的 1/2D保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离减小到原来的 1/25 如图所示，一质量为 m 的带电小球 A 用长度为 l 的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的 O 点，在 O 点的正下方距离为 l 处的绝缘支架上固定一个带与 A 同种电荷的小球 B，两个带电小球都可视为质点。已知小球 A 静止时丝线 OA 与竖直方向的夹角为 60，设丝线中拉力为 T，小球 A 所受库仑力为 F，设 F 和 T 的合力为 F0，重力加速度为 g，则（）A BF=mg 12FmgC DF0=2mg32Tmg6 如图，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中，三个带电小球质量相等，A 球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零，则 （ ）AB 球和 C 球都带负电荷BB 球带正电荷，C 球带负电荷CB 球带负电荷，C 球带正电荷DB 球和 C 球都带正电荷7 两个大小相同的小球带有同种电荷， （可看作点电荷） ，质量分别为 m1和 m2，带电量分别为 q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使线张开，分别与竖直方向成夹角 1和 2，且两球同处一水平线上，如图所示，若 1=2，则下述结论正确的是（）A必须同时满足 q1=q2，m1=m2Bm1一定等于 m2Cq1一定等于 q2D一定满足1212qqmm8 如图所示，A 带正电，B 带负电，在库仑力作用下，它们以连线上某点 O 为圆心做匀速圆周运动，以下说法不正确的是（）A它们所需向心力大小相等B它们的运动半径与电荷量成反比C它们做圆周运动的角速度相等D它们的线速度与质量成反比9. 真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球 A 和 B(均可看作点电荷)，分别固定在两处，两球之间的静电力为 F。现用一个不带电的同样的金属小球 C 先与 A 接触，再与 B 接触，然后移开 C，此时A、B 之间的静电力变为多少?若再使 A、B 之间距离增大为原来的 2 倍，则它们之间的静电力又为多少?1/3210. 在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为 q 的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力是多少?)221(22aqk11. 两个分别用长 13cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球(可看作质点)，带有同种等量电荷。由于静电力 F 的作用，它们之间的距离为 10cm。已测得每个小球的质量是 0.6g，求它们所带的电荷量。g取 10m/s2。C1061079.2 库仑定律库仑定律【学习目标学习目标】(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。(2) 通过与质点模型类比，知道点电荷模型的物理意义及建立点电荷模型的条件，进一 步体会科学研究中的理想模型方法。(3) 理解库仑定律的内涵和适用条件，能够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。(4) 体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法。(5) 对比库仑定律和万有引力定律的形式，体会物理学的和谐统一之 美，提高物理学习兴趣。【开启新探索开启新探索】电荷之间作用力与哪些因素有关？电荷之间作用力与哪些因素有关？初中我们学过，同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。结合生活经验，猜想一下，电荷之间的作用力大小可能与哪些因素有关呢？又有怎样的定性关系？电荷之间作用力的方向与哪些因素有关？答：电荷之间的作用力大小可能与 有关，并且电荷之间的作用力大小随 。电荷之间作用力的方向与 有关。【质疑提升质疑提升 1】电荷之间的作用力电荷之间的作用力1. 观察演示实验，验证你的猜想。通过实验，我们可以确切的说明，电荷之间的作用力与相关因素之间的定性关系？答：电荷之间的作用力大小随 。2. 我们了解了电荷之间的作用力与相关因素之间的定性关系，那么作用力与相关因素间会存在怎样的定量关系，你有怎样的想法？3. 阅读课本，了解科学家们的对电荷之间作用力的思维。了解库仑设计的十分精妙的“扭称实验” 。阅读 P7库仑的实验，说明库仑如何获取电荷间的作用力大小？在当时不知如何测量电量的情况下，如何获得定量的电荷量关系？ 4. 库仑通过实验，得出电荷之间作用力与距离之间满足怎样的关系式？得出电荷之间作用力与电荷量之间满足怎样的关系式？综合实验结论，可以得出电荷之间的作用力与距离、电荷量应满足怎样的关系式？5. 在扭称实验的基本上，理解库仑定律的内涵： 库仑定律： 中两个 之间的 作用力，与它们电荷量的 成 ，与它们距离 的成 ，作用力的方向在它们的 上。这种电荷之间的相互作用力叫做 或 。你对库仑定律有怎样的理解：【质疑提升质疑提升 2】静电力的计算静电力的计算1. 阅读课本 P8，静电力计算中的例 1，了解应用库仑定律求解静电力的方法。说说你对氢原子核与电子之间的静电力、万有引力大小对比，有怎样的认识？1 半径为 r 的两个金属球，其球心相距 3r，现使两球带上等量的同种电荷 Q，两球之间的静电力吗?说明道理。229rQkF 2 真空中三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.0106C，求它们各自所受的静电力。4如图所示，把质量为 m 的带电小球 A 用丝线吊起，若将带电量为 qB的小球 B 靠近它，当两小球在同一高度相距 r 时，丝线与竖直夹角为 45。求：小球 A 带的电量 qA 。5. A、B 两个点电荷，相距为 r，A 带有 9Q 的正电荷，B 带有 4Q 的正电荷。 如果 A 和 B 固定，应如何放置第三个点电荷 q，才能使此电荷处于平衡状态？ 如果 A 和 B 是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量 q 的大小及电性。【素养提升专练素养提升专练】1下列说法中正确的是（ ）A点电荷是一种模型，体积很小时的带电体就可以作为点电荷 B点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C根据 F=kQ1Q2/r2可知，当 r0 时，FD一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2 A、B 两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到 A、B 附近时，A、B 之间的库仑力将（ ） A可能变大 B可能变小 C一定不变 D不能确定3两个带异种电荷的相同金属小球，电量之比为 17，相距为 r，两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）A4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/74. 要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的 4 倍，下列方法中可行的是（ ） A每个点电荷的带电量都增大到原来的 4 倍，电荷间的距离不变B保持点电荷的带电量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的 2 倍C使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的 1/2D保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离减小到原来的 1/25 如图所示，一质量为 m 的带电小球 A 用长度为 l 的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的 O 点，在 O 点的正下方距离为 l 处的绝缘支架上固定一个带与 A 同种电荷的小球 B，两个带电小球都可视为质点。已知小球 A 静止时丝线 OA 与竖直方向的夹角为 60，设丝线中拉力为 T，小球 A 所受库仑力为 F，设 F 和 T 的合力为 F0，重力加速度为 g，则（）A BF=mg 12FmgC DF0=2mg32Tmg6 如图，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中，三个带电小球质量相等，A 球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零，则 （ ）AB 球和 C 球都带负电荷BB 球带正电荷，C 球带负电荷CB 球带负电荷，C 球带正电荷DB 球和 C 球都带正电荷7 两个大小相同的小球带有同种电荷， （可看作点电荷） ，质量分别为 m1和 m2，带电量分别为 q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使线张开，分别与竖直方向成夹角 1和 2，且两球同处一水平线上，如图所示，若 1=2，则下述结论正确的是（）A必须同时满足 q1=q2，m1=m2Bm1一定等于 m2Cq1一定等于 q2D一定满足1212qqmm8 如图所示，A 带正电，B 带负电，在库仑力作用下，它们以连线上某点 O 为圆心做匀速圆周运动，以下说法不正确的是（）A它们所需向心力大小相等B它们的运动半径与电荷量成反比C它们做圆周运动的角速度相等D它们的线速度与质量成反比9. 真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球 A 和 B(均可看作点电荷)，分别固定在两处，两球之间的静电力为 F。现用一个不带电的同样的金属小球 C 先与 A 接触，再与 B 接触，然后移开 C，此时A、B 之间的静电力变为多少?若再使 A、B 之间距离增大为原来的 2 倍，则它们之间的静电力又为多少?10. 在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为 q 的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力是多少?11. 两个分别用长 13cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球(可看作质点)，带有同种等量电荷。由于静电力 F 的作用，它们之间的距离为 10cm。已测得每个小球的质量是 0.6g，求它们所带的电荷量。g取 10m/s2。