鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 库仑定律优秀导学案

1.2 库仑定律（预习案）     

【学习目标】

1、   知道点电荷的概念。了解理想化模型，体会理想化方法在科学研究中的作用

2、通过实验探究电荷间的相互作用力。理解库仑定律的含义及其公式表达，会用库仑定律的公式进行有关的计算。

3、通过电场力的合成，进一步强化矢量观念。

【知识梳理】

1、点电荷

如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体_____________可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。点电荷是_____________，实际不存在

思考判断:点电荷就是体积和带电量都很小的带电体都能看成点电荷(    )

2、库仑定律：

库仑定律内容

（1）内容：     中两个静止的       间的相互作用力跟它们所带            成正比，跟它们之间             成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（2）表达式：           

（3）理解：

①库仑定律的适用条件：      中，两个      之间的相互作用。

②K=                 叫做                   .

③关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用      代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断    即可。

④公式中的r是　　　　　，随着r的减小，两点电荷间的库仑力　　　　　，但不能趋于无穷大。

⑤,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对                     ，即大小相等方向相反。不能理解为Q1Q2，受的力也不等。

⑥库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它与高一时学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。

3.思考: (1)比较静电力和万有引力：

【预习检测】

1.（多选）下列哪些带电体可视为点电荷（  ）

A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷  B．均匀带电的绝缘球体有时可视为点电荷

C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷  D．带电的金属球一定不能视为点电荷

2. （多选）两个相同的金属小球，带电量之比为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

3. 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

4．静电力常数k的值是科学家           ，利用放大的思想而首先测得的。

1.2 库仑定律（课堂案）

【典型例题 】---基础知识      

例1．下列关于点电荷的说法中，正确的是(      )

A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷

B．体积很大的带电体一定不是点电荷

C．当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷

D．任何带电体，都可看成电荷全部集中于几何中心的点电荷

例2．对于库仑定律，下列说法正确的是(      )

A．凡计算两个电荷间的作用力，就可以使用公式F＝k

B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算它们之间的相互作用力

C．相互作用的点电荷，只有它们的电荷量相同，它们之间的库仑力才大小相等

D．库仑定律是实验定律

例3．真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r，它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍，乙的电量变为原来的1/3，距离变为2r，则它们之间的静电力变为（    ）  

A.3F/8   B.F/6   C.8F/3   D.2F/3

【典型例题 】----概念拓展

例4．（多选）半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L (L＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q，则它们之间相互作用的静电力F（    ）

A．带同种电荷时，F＜　　　　　　 B．带异种电荷时，F ＞

C．不论带何种电荷，F ＝　　　　　D．以上各项均不正确

例5　a、b两个点电荷相距40 cm，电荷量分别为q1、q2，且q1＝9q2，都是正电荷。现引入点电荷c，这时a、b电荷恰好都处于平衡状态。试问：点电荷c的带电性质是怎样的？电荷量为多大？它应该放在什么地方？

【巩固训练】

1．（多选）关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2，下列说法中正确的是（   ）

A．当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0

B．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞

C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了

D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了

2．一个半径为R的圆盘，带电荷量为Q，OO′为过圆盘的圆心O的直线，且OO′与圆盘面垂直，在OO′上的M点放电荷量为q的另一个点电荷，此时Q与q的库仑力为F，若将q移至N点，Q与q的库仑力为F′。已知＝＝R，如图所示，则F′等于(        )       

A．2F         B.F  

 C.           D．以上选项都不对

3．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面h处，恰处于悬浮状态。现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h处无初速释放，则此带电粉尘将(     )

A．向星球地心方向下落               B．飞向太空

C．仍在那里悬浮                     D．沿星球自转的线速度方向飞出

4.两个完全相同的可看成是点电荷的金属球A和B，带电量分别为Q和5Q，两者间距为r，此时两球间吸引力为F。现将两球接触后，再移到原来的的位置，此时两球间的作用力为（   ）

A．        B.         C.        D.

5. 两根长度均为L的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为+Q的小球a、b，并悬挂在O点．当两个小球静止时，它们处在同一高度上，且两细线与竖直方向间夹角均为α=30°，如图所示，静电力常量为k，则每个小球的质量为（　　）

A．    B． 

C．      D．

6.如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，两球电荷量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为(    )

A．F引＝G，F库＝k

B．F引≠G，F库≠k

C．F引≠G，F库＝k

D．F引＝G，F库≠k

参考答案：

预习检测：

1. BC
2. CD
3. C
4. 库伦

课堂案

例1BC

例2D

例3B

例4AB

例5负电荷　q1　在a、b连线上，与a相距30 cm，与b相距10 cm

巩固训练：

1. AD
2. D
3. C
4. B
5. A
6. D