2014-2015学年高中物理鲁科版选修3-1 课件：第一章第2讲 静电场.ppt

1、高中物理选修3-1鲁科版第一章 静电场第二讲 静电力库仑定律目标定位静电力 库仑定律目标定位预习导学课堂讲义对点练习知道点电荷的概念，了解理想化模型理解库仑定律的内容及适用条件，并会应用公式进行相关计算.通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性123预习导学一、静电力与点电荷模型1.电荷量目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律想一想体积很小的带电体一定可以看做点电荷吗？二、库仑定律答案不一定，带电体看做点电荷的条件是带电体离得较远，它的形状、大小与电荷在其上的分布状况均无关紧要，所以体积小的带电体不一定可以看做点电荷2.（1）正比反比它们的连线相斥相吸（2）9.010

2、9静电力常量（3）点电荷3.矢量和答案不能；库仑定律适用于真空中的点电荷，当距离r0时，带电体不能看作是点电荷了，此公式不能直接使用了.想一想对于，当r0时，能否说F趋向无穷大？预习导学目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律三、静电力与万有引力的比较答案不对质量均匀的球体可以认为其质量集中在球心，可以看成质点；但靠得较近的球体不能看成点电荷，由于电荷间的相互作用，电荷会在球上移动，带同种电荷时,带异种电荷时.想一想如图，有人说：“两个质量分别为m1和m2均匀金属球体，它们之间的万有引力大小为，若两球带电量分别为q1、q2，它们之间的库仑力的大小，对吗？为什么？课堂讲义一、对点电荷的理

3、解1.点电荷是理想化的物理模型点电荷只有电荷量，没有大小、形状，类似于力学中的质点，实际并不存在.2.一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状决定。目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律3点电荷与元电荷的区别(1)元电荷是电荷量的单位，点电荷是实际带电体的抽象两者的内涵不同(2)点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍课堂讲义例 1 关于点电荷，下列说法中正确的()A点电荷就是体积小的带电体B球形带电体一定可以视为点电荷C带电 少的带电体一定可以视为电荷D大小和形状对作用力的影响可 忽略的带电体可以视为点电荷不能只看大小、形状和电荷量的多

4、少D目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义二、对库仑定律的理解和应用1库仑定律成立的条件是真空中两个点电荷间的相互作用力但空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算2两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律，即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大目标定位预习导学课堂讲义对点练习3用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别静电力 库仑定律课堂讲义解析 当A、C两球接触时，据电荷均分原理可知，

5、两球均带电荷量为C与B球接触后,B、C所带电量为qBqC例 2 有三个完全一样的金属球A、B、C，A球带的电荷量为7Q，B球带的电荷量为Q，C 球不带电，将A、B两球固定，然后让C 球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C 球，则A、B球间的作用力变为原来的多少倍？目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义例 2 有三个完全一样的金属球A、B、C，A球带的电荷量为7Q，B球带的电荷量为Q，C 球不带电，将A、B两球固定，然后让C 球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C 球，则A、B球间的作用力变为原来的多少倍？开始时A、B两球之间的作用力为后来A、B两球之间的作用力为目标定位预

6、习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义例 2 有三个完全一样的金属球A、B、C，A球带的电荷量为7Q，B球带的电荷量为Q，C 球不带电，将A、B两球固定，然后让C 球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C 球，则A、B球间的作用力变为原来的多少倍？借题发挥若两个金属小球的电荷量分别为Q1、Q2，第三个完全相同的不带电的金属球与它们无限次接触后，三个金属球平分总电荷量：Q1Q2Q3目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义空间中有多个电荷时，某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和(力的合成)遵循平行四边形定则三、静电力的叠加目标定位预习导学课堂讲义对点

7、练习静电力 库仑定律课堂讲义例 3 如图所示，在A、B两点分别放置点电荷Q121014 C和Q221014 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且ABACBC6102 m如果有一个电子在C点，它所受的库仑力的大小和方向如何？ABC为等边三角形负电，e=1.610-19 C库仑引力和斥力的合力解析 电子在C点同时受A、B点电荷对其的作用力FA、FB目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义例 4 如图所示，在A、B两点分别放置点电荷Q121014 C和Q221014 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且ABACBC6102 m如果有一个电子在C点，它所受的库仑力的大小和方向如何？AB

8、C为等边三角形负电，e=1.610-19 C库仑引力和斥力的合力由平行四边形定则和几何知识得：静止在C点的电子受到的库仑力FFAFB8.01021 N，方向平行于AB向左目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例 4 如图所示，在A、B两点分别放置点电荷Q121014 C和Q221014 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且ABACBC6102 m如果有一个电子在C点，它所受的库仑力的大小和方向如何？借题发挥当多个带电体同时存在时，每两个带电体间的库仑力都遵守库仑定律某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用力的平行四边形定则求出其合力这就是库仑力

9、的叠加原理静电力 库仑定律课堂讲义四、静电力作用下的平衡问题分析问题的思路与方法完全是力学问题的思路与方法。2.分析静电力平衡的基本方法：(1)明确研究对象；(2)画出研究对象的受力分析图；(3)根据平衡条件列方程；(4)代入数据计算或讨论。1.静电力可以与其他的力平衡，可以使物体发生形变，也可以产生加速度目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律课堂讲义例 4 如图所示，把质量为3 g的带电小球B 用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q=-4.010-6 C的带电球A靠近B，当两个带电小球在同一高度相距r=20厘米时，绳与竖直方向成=30角，A、B球均静止求：B球的带电量q？解析 对球B受力分

10、析如图所示，联立解得斥力水平B也带负电目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律对点练习对点电荷的理解对点电荷的理解1下列说法中正确的是（）A点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的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解析AD目标定位预习导学课堂讲义对点练习理想模型带电体看成点电荷的条件无关不能看做质点，此定律不在成立静电力 库仑定律对点练习静电力的叠加静电力的叠加目标定位预习导学课堂讲义对点练习2.下列选项中的各1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各1/4圆环间彼此绝缘坐标原点O处有一可看做点电荷的带电体，该点电荷受到的电场力最大的是()静电力 库仑定律F1F1F1F2合F1F3F1合静电力为0综上，F2合F1F3F4B对点练习3两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45角，棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球，如图所示现两小球均处于静止状态，求：两球之间的距离L？库仑力作用下的平衡库仑力作用下的平衡mg解析对右边小球受力分析FFN库仑斥力由平衡关系联立解得目标定位预习导学课堂讲义对点练习静电力 库仑定律再见