物理人教版 (2019)2 库仑定律导学案

这是一份物理人教版 (2019)2 库仑定律导学案，文件包含92库仑定律-参考答案docx、92库仑定律docx等2份学案配套教学资源，其中学案共14页， 欢迎下载使用。

9.2 库仑定律
【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】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1】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2】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。



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2.0×10－6C，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。
⑴ 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？
⑵ 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】
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r→0时，F→∞
D．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1∶7，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（ 　　）
A．4/7
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
4. 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1/2
D．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1/2
5． 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． B．F=mg
C． D．F0=2mg
6． 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 （　 ）
A．B球和C球都带负电荷
B．B球带正电荷，C球带负电荷
C．B球带负电荷，C球带正电荷
D．B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α1和α2，且两球同处一水平线上，如图所示，若α1=α2，则下述结论正确的是（　　）
A．必须同时满足q1=q2，m1=m2
B．m1一定等于m2
C．q1一定等于q2
D．一定满足
8． 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。