第一篇：庫侖定律教案

庫侖定律

教學(xué)目標(biāo)：掌握庫侖定律的內(nèi)容，學(xué)會用庫侖定理解題，了解生活中的靜電現(xiàn)象。

教學(xué)重點：定性與定量的描述力與距離和電量的關(guān)系，庫倫定理的內(nèi)容及適用條件。

教學(xué)難點:庫侖定理的適用條件，探究力與電量和距離關(guān)系的實驗。教師：上一節(jié)課，我們探究一種新的性質(zhì)力的產(chǎn)生條件，并對這一條件進(jìn)行了認(rèn)識，就是物體必須帶有電荷。電荷的種類有哪些？起電方式？它們有什么樣的相互作用規(guī)律？請同學(xué)們一起回顧以上所涉及到的知識。學(xué)生：回答

1、探究庫侖定理

老師：我們研究一種性質(zhì)的力，除了研究產(chǎn)生的條件，有時更關(guān)心的是它的大小，那么它的大小與哪些因素有關(guān)呢？這就是本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

復(fù)習(xí)了相關(guān)知識，我們看幾張圖片更直觀的了解帶電體相互作用的性質(zhì)?？吹降谝粡垐D片我們可以想到語文中的一個成語，是什么呀？怒發(fā)沖冠對不對？只不過這里沖冠的原因是因為受到靜電的作用，由于人與帶電體都帶上了同種電荷，在斥力的作用下，使人的頭發(fā)豎起來了！我們再來看下一張圖片，這是帶電的塑料勺子，當(dāng)靠近細(xì)流時，因為同種電荷相吸，使水流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。我們看一下視頻。……神奇吧，靜電居然有這樣的魔力。那想想，改變水流運動狀態(tài)的原因是什么？ 學(xué)生：力

老師：嗯，非常正確?？戳艘陨蟽蓮垐D，結(jié)合你們現(xiàn)有的知識，請同學(xué)們猜想一下兩帶電體之間的作用力與哪些因素有關(guān)呢？

同學(xué)：猜想電量、大小、形狀，兩電荷間的距離……探究實驗好像就只針對電荷量與距離，沒有考慮其他因素若他們猜想與質(zhì)量有關(guān) 老師：同學(xué)們的猜想各有各的道理，但是其實實驗已經(jīng)以證明，當(dāng)兩個點電荷相距較遠(yuǎn)時，改變它的質(zhì)量或體積都不會改變他們之間作用力的大小。那與距離以及電荷量對他們的作用力有何關(guān)系呢？

我們看一個動畫（FLASH）。注意課本將這個內(nèi)容的目的大家要認(rèn)真觀察，注意老師是怎么演示的！這是帶電的固定小球A，金屬小球通過細(xì)線懸掛在鐵架臺上，先后懸掛于P1、P2、P3位置，為了方便我們比較不同位置的偏轉(zhuǎn)角度的大小關(guān)系，我們將小球在不同位置的三種狀態(tài)呈現(xiàn)在同一張圖上。同學(xué)們觀察，此時三個位置的偏轉(zhuǎn)角的變化情況是怎樣的？ 學(xué)生：依次變小。

老師：嗯，對！那我們現(xiàn)在對小球進(jìn)行受力分析?？梢灾?，F(xiàn)= 說明了偏轉(zhuǎn)角度越大，它受到的力越（大）。那造成這個小球在不同位置受力大小不同原因是什么呢？ 學(xué)生：因為他們距帶電體的距離不同。

老師：嗯，那是不是說明距離越小，力就越大?，F(xiàn)在當(dāng)老師將帶電體靠近金屬小球時，大家注意，偏轉(zhuǎn)角度如何變化？學(xué)生：越來越小 老師：嗯，對，根據(jù)這個式子，說明力也是越來越（?。┑模‖F(xiàn)在我們有一次說明了距離越小力越大，距離越大力越??！

老師：現(xiàn)在我們控制距離不變而去改變帶電體的電量，看看會有什么現(xiàn)象？（改變小球電量）同學(xué)們，小球是不是在原來的偏轉(zhuǎn)角下變得更（大）了。

老師：同學(xué)們，我們同樣可以得到隨著電荷量的增大力也會變得更大！

老師：我們定性地得出了力的大小的影響因素，是帶電體之間的距離以及它們的電量。但是怎樣得到他們之間的定量關(guān)系呢？關(guān)于這個問題，科學(xué)家們剛開始也不是很快明白的。其實對于任何一個物理規(guī)律探索的過程中，都不是一蹴而就的！是有很多物理學(xué)家不斷地做實驗，然后總結(jié)歸納，最后才走到成功的！同樣庫侖定理的發(fā)現(xiàn)亦如此！對庫侖定理有貢獻(xiàn)的首先是富蘭克林。他做了一個空罐實驗，有一個帶電的金屬桶，當(dāng)以用細(xì)線懸掛的金屬軟木球靠近在金屬外表面，會受到引力作用。但若將軟木球放在桶內(nèi)，不管軟木球置于何處，都不受到電的吸引作用。當(dāng)時，富蘭克林百思不得其解。大約過了十年，富蘭克林寫信告訴他英國的朋友普利斯特里。普利斯特里核實了富蘭克林的實驗，并以非凡的洞察力領(lǐng)悟到通過這個實驗可以得到電力反平方定律，因為當(dāng)軟木球放在很深的帶電金屬桶內(nèi)時，沒有電力作用在這個球上，這個事實是與沒有萬有引力作用于物質(zhì)球殼內(nèi)部的質(zhì)點上這個事實相類似的。由于萬有引力服從反平方定律，也許電力也服從反平方定律。

在上述實驗事實和推測的啟發(fā)下，庫侖通過實驗定量的測出電荷間作用力與距離、電荷量的關(guān)系，并最終得到庫侖定律。

從庫侖定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，我們可以看到，類比推理在科學(xué)研究中所起的作用是很大的。如果不是先有萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，并利用類比推理進(jìn)行合理猜想，單靠具體實驗數(shù)據(jù)的積累，不知何年才能得到嚴(yán)格的庫侖定律表達(dá)式。那同學(xué)們此時應(yīng)該會問：庫侖當(dāng)年是如何定量的得出力與距離和電荷量的關(guān)系的呢？我們一起來看一下當(dāng)年庫侖做實驗的裝置——庫侖扭秤。這個裝置與當(dāng)年卡文迪許測量引力常量的裝置十分類似。

2、庫侖的實驗（學(xué)生自學(xué)，觀看相關(guān)實驗教學(xué)視頻）

老師：首先我們來介紹庫侖扭秤裝置。紐秤的結(jié)構(gòu)如圖。在細(xì)銀絲下懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的小球A，另一端是一個不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，現(xiàn)在從容器正上方放入一固定小球C。為了研究帶電體之間的作用力，先使A、C各帶同種電荷，這時秤桿會因A端受力而偏轉(zhuǎn)。此時銀絲就會產(chǎn)生一個扭轉(zhuǎn)力矩。那么懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。根據(jù)力矩平衡原理，可以知道在此距離下A、C之間的作用力。這就是扭秤裝置的原理。那現(xiàn)在如果老師讓同學(xué)們自己利用已有的知識來設(shè)計一個實驗，你們又該如何得出力與距離以及電荷量的關(guān)系呢？設(shè)計實驗，首先要確定的是用什么研究方法！那有多個變量影響的情況下，用什么方法？是不是與我們之前探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系所用的方法是一樣的，是（控制變量法）。現(xiàn)在給大家兩分鐘思考一下。大家應(yīng)該都有了自己的想法，只要合理就是可以的?，F(xiàn)在我們給出一種方案，大家在看在看這個視頻的時候，與自己的設(shè)計進(jìn)行對比。如果有更好的，下課后和老師同學(xué)分享。這個視頻中的實驗在庫困扭秤的基礎(chǔ)上，對裝置進(jìn)行了改進(jìn)，用杠桿平衡的方法，最終也定量的測出了力與距離、半徑的關(guān)系。（我們先一起來認(rèn)識一下這個實驗裝置。這是微量天平，這是滑道，滑道的右側(cè)有一標(biāo)尺，有兩個完全相等的帶電小球，一個裝在微量天平的右側(cè)，另一個裝在滑道上，他可以在滑道上上下移動來改變兩球的距離，距離的大小從標(biāo)尺上讀出。微量天平的左側(cè)有一游碼，可以左右移動，來維持衡量的水平。這個實驗員操作是相當(dāng)規(guī)范的，他將絕緣小球通過與人體接觸，是之不帶電。再讓它和與它相同的小球相碰，從而使帶電小球的電量減半。）看了這個視頻，我們一起來回憶一下。先保持電量不變，改變兩球之間的距離r，得出力與距離的平方成正比；然后控制距離不變，改變兩球的帶電量，得出力與電量的乘積成反比。而庫侖當(dāng)年也得到了這樣的結(jié)論。

3、分析庫侖定律內(nèi)容 老師：閱讀教材，庫侖定律的內(nèi)容是怎樣敘述的。大家一起來閱讀一遍。根據(jù)庫侖定理內(nèi)容，我們得出了其表達(dá)式。我們要明確每個字母所代表的物理意義。K值是靜電力常量，大小為……請問K常量有沒有單位？如果有，又給如何得出它的單位？通過表達(dá)式得出。我們來看一下應(yīng)用庫侖定律時應(yīng)該注意哪些問題。同學(xué)們都知道電荷具有正負(fù)，但在計算力的大小時，為了避免出錯，我們一般只帶電荷的絕對值進(jìn)行計算。至于力的方向，就直接通過同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引來判斷。

從庫侖定律內(nèi)容的表述中，我們看到該定理成立是有條件的。請你們畫出庫侖定理的條件。學(xué)生：閱讀并畫關(guān)鍵詞。

老師：你們畫出的關(guān)鍵詞匯有哪些？***，你起來回答一下。學(xué)生：真空、靜止、點電荷。

老師：嗯，也善于把握定理的條件。我們一起來理解一下。真空：庫侖定律的適用條件是在真空，為什么其他介質(zhì)不行呢？因為放在任何一個介質(zhì)，在電荷的作用下都會被極化，產(chǎn)生的極化電荷會對我們帶電物質(zhì)的作用力產(chǎn)生影響。同學(xué)們也可以這樣理解，不同的介質(zhì)具有不同的k值，前面K的大小是在真空中的大小，對于其他介質(zhì)，比如玻璃，K值就已經(jīng)不是那么大了。所以不能用真空中的庫侖定律公式來求其他介質(zhì)中的靜電力。現(xiàn)在觀察庫侖扭秤裝置，他將帶電體放在圓柱體的容器中，我們應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，庫侖已經(jīng)注意到減小空氣方面的影響。前面看的那個視頻，實驗是在空氣中做的。所以在空氣中，高中階段我們依然使用庫侖定律的近似處理。

靜止：當(dāng)同學(xué)們深入學(xué)習(xí)就會明白，如果帶電體具有相對運動，那運動的電荷會產(chǎn)生磁場，那他不僅會受到電場力，還會受到磁場力，所以庫侖定律不再使用。

點電荷：這個請同學(xué)們自己來分析，怎樣的帶電體可以看做點電荷？點電荷類似力學(xué)中的質(zhì)點，那怎樣的物體可以看成質(zhì)點呢？ 學(xué)生：當(dāng)物體的形狀大小相對于所研究的問題可以忽略是就可以看成質(zhì)點。

老師：同樣的道理，通過類比，我們知道在研究帶電體間的相互作用時，如果帶電體自身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離．以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對我們所討論的問題影響甚小，相對來說可把帶電體看作一帶電的點，叫做點電荷。也就是說，點電荷和質(zhì)點一樣也是一種理想化的物理模型。

分析了庫倫定理的的適用條件，應(yīng)該對該定理有了更深的理解。其實任何規(guī)律的成立，都有其成立的特定條件。所以，在以后使用這些規(guī)律分析問題時，千萬要注意：所研究問題是否與所使用規(guī)律的條件相符。同學(xué)們，如果有兩個帶點的小球不斷靠近，力會不會變得無窮大呢？若學(xué)生說不會，那我應(yīng)該問為什么呢？因為此時已經(jīng)不能再看做點電荷了……對，也就是說不滿足庫倫定理的適用條件，所以不能再用表達(dá)式計算庫侖力的大小。問題提問方式，不要自己不斷解釋（當(dāng)他們的大小與兩者間的距離相比不能忽略時，是不是此時就不滿足庫倫定理的適用條件了，因為此時在力的作用下改變了帶點球體上的電荷分布，電荷不再均勻分布在帶電體表面。在這種情況下，電荷就不能看成是集中在球心的點電荷。所以不能用公式計算力的大小。）刪掉這段內(nèi)容

下面我們來看一個例題，檢驗同學(xué)們掌握的情況……（）通過這道例題，同學(xué)們在應(yīng)用庫侖定律時應(yīng)該會小心很多。同學(xué)們，普利斯特利從空罐實驗的現(xiàn)象，受到了萬有引力平方反 比定理的啟發(fā)，進(jìn)而猜想到庫侖力的影響因素。物理學(xué)家們在探究的過程就一直認(rèn)為庫侖定律與萬有引力定律有相似之處。而自然規(guī)律既具有多樣性，又具有統(tǒng)一性，我們一起總結(jié)一下它們兩者的不同點與相同點。你們覺得有哪些地方不同點呢？

學(xué)生：回答（公式、適用范圍、影響力大小的因素、不同點）我們一起比較了萬有引力定律與庫侖定律，同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中，也要對各個知識點進(jìn)行總結(jié)歸納以及對比。這樣我們可以加深對所學(xué)知識的理解。我們知道任何有質(zhì)量的兩個物體之間都存在萬有引力，那想想電荷間是不是既受到萬有引力也受到靜電力呢？那在研究微觀帶點力的相互作用力時，是否兩者都要算呢？

下面我們來看一道題。左邊的一組同學(xué)算萬有引力，右邊的同學(xué)算庫侖力。告訴老師你們計算的結(jié)果。萬有引力的大??？庫侖力的大?。磕俏覀儗⑦@兩個力比一下，得出了庫侖力比萬有引力大得多！所以在研究微觀帶電粒子（電子、質(zhì)子、離子、原子核等等）的相互作用時，由于微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力，通?？梢院雎晕⒂^粒子間的萬有引力。

庫侖定律內(nèi)容中描述的是兩個點電荷，那如果換成三個及三個以上的點電荷，庫侖定律是否還適用？那又如何求力的大小呢？我們知道，兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變。因此三個或三個以上點電荷之間的靜電力，可以先分別求出各個點電荷的作用力大小，利用平行四邊行法則進(jìn)行矢量合成，就可以所受到的合力了。那我們來看書本上的一個例題。

第二篇：《庫侖定律》教案分析

《庫侖定律》教案分析

【三維目標(biāo)】

知識與技能：

.知道點電荷的概念，理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式；

2.會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計算；

3.知道庫侖扭稱的原理。

過程與方法：

.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程，體驗從猜想到驗證、從定性到定量的科學(xué)探究過程，學(xué)會通過間接手段測量微小力的方法；

2.通過探究活動培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決物理問題的研究方法。

情感、態(tài)度和價值觀：

.通過對點電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義；

2.通過靜電力和萬有引力的類比，讓學(xué)生體會到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。

【教學(xué)重點】

.建立庫侖定律的過程；

2.庫侖定律的應(yīng)用。

【教學(xué)難點】

庫侖定律的實驗驗證過程。

【教學(xué)方法】

實驗探究法、交流討論法。

【教學(xué)過程和內(nèi)容】

<引入新課>同學(xué)們，通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，這讓我們對電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢？讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。

<庫侖定律的發(fā)現(xiàn)>

活動一：思考與猜想

同學(xué)們，電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的，因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用?？墒?，生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。

早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬有引力的同時，就曾對帶電紙片的運動進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對靜電力的研究并未成功。

大家對研究對象的選擇有什么好的建議嗎？

在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。

帶電體間的作用力（靜電力）的大小與哪些因素有關(guān)呢？

請學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗大膽猜想。

<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系

實驗表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大；隨距離r的增大而減小。

（提示）我們的研究到這里是否可以結(jié)束了？為什么？

這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。

（問題3）靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系？

你覺得哪種可能更大？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比）

活動二:設(shè)計與驗證

<實驗方法>

（問題4）研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法？

控制變量法——（1）保持q不變，驗證F與r2的反比關(guān)系；

（2）保持r不變，驗證F與q的正比關(guān)系。

<實驗可行性討論>.困難一：F的測量（在這里F是一個很小的力，不能用彈簧測力計直接測量，你有什么辦法可以實現(xiàn)對F大小的間接測量嗎？）

困難二:q的測量（我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎？）

（思維啟發(fā)）有這樣一個事實：兩個相同的金屬小球，一個帶電、一個不帶電，互相接觸后，它們對相隔同樣距離的第三個帶電小球的作用力相等。

——這說明了什么？（說明球接觸后等分了電荷）

（追問）現(xiàn)在，你有什么想法了嗎？

<實驗具體操作>定量驗證

實驗結(jié)論：兩個點電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。

<得出庫侖定律>同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個結(jié)論，其實在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?/p>

啟示一:類比猜想的價值

讀過牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多的收獲!”?？茖W(xué)家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動。

然而，英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服！”

啟示二：實驗的精妙

1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計的扭稱精確驗證得到了庫侖定律。（庫侖扭稱實驗的介紹：這個實驗的設(shè)計相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測量轉(zhuǎn)換為間接測量，從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。）

<講解庫侖定律>

1．內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：

（說明），叫做靜電力常量。

3．適用條件：（1）真空中；

（2）靜止的；（3）點電荷。

（強調(diào)）庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目：

<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>

例題1：

（過渡）兩個點電荷的靜電力我們會求解了，可如果存在三個電荷呢？

（承前啟后）兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變。因此，多個點電荷對同一個點電荷的作用力等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和。

例題2：

（拓展說明）庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點電荷間的靜電力，但是任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。

<本堂小結(jié)>（略）

<課外拓展>

1.課本第8頁的“科學(xué)漫步”欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎？

2.萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請同學(xué)查閱資料，了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場理論。

第三篇：庫侖定律電子教案

庫侖定律

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識目標(biāo)

1、知道兩種電荷,知道正負(fù)電荷的規(guī)定,知道電荷以及單位;

2、定性了解兩種電荷之間的作用規(guī)律;

3、掌握庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用;(二)能力目標(biāo)

1、通過對演示實驗的觀察概括出兩種電荷之間的作用規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生觀察、總結(jié)的能力;

2、知道人類對電荷間相互作用認(rèn)識的歷史過程,理解電荷的物理模型.(三)情感目標(biāo)

滲透物理方法的教育,運用理想化模型的研究方法,突出主要因素、忽略次要因素,抽象出物理模型——點電荷,研究真空中靜止點電荷互相作用力問題.二、重點難點分析

（一）重點

1．對庫侖定律的理解。

（二）難點

1．對電荷這一抽象概念的理解； 2．對庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程的探討。

（三）突破重、難點的方法

1．講清庫侖定律及適用條件，說明庫侖力符合力的特征，遵守牛頓第三定律。

2．為定性演示庫侖定律，應(yīng)使帶電小球表面光滑，防止尖端放電，支架應(yīng)選絕緣性能好的，空氣要干燥。

3．說清K的單位由公式中各量單位確定，其數(shù)值則由實驗確定。

三、教學(xué)方法

演示實驗、分組探究實驗、老師和學(xué)生共同探究實驗、討論、多媒體輔助。

四、教學(xué)過程

（一）新課引入

教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電荷及其守恒定律，并且知道電荷間存在著相互的作用力，那么電荷間相互作用力的大小和什么有關(guān)，有什么樣的規(guī)律？這節(jié)課我們就來深入學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。

（二）新課教學(xué) 創(chuàng)設(shè)類科學(xué)物理情景，結(jié)合物理學(xué)史，探究庫侖定律，培養(yǎng)學(xué)生猜測與假設(shè)、制訂計劃的能力，體會科學(xué)研究方法（庫侖扭稱實驗）與物理思想（均分思想）對科學(xué)研究的重要價值

1、通過實驗，定性研究電荷間作用力的決定因素 〖情 景〗 電荷間有作用力已經(jīng)被實驗所證實，如：驗電器上同種電荷排斥使箔片張開，正電荷靠近導(dǎo)體吸引自由電子而使導(dǎo)體感應(yīng)起電等等。

〖問 題〗 這種電力能使箔片張開，能使自由電子移動，那么這種力到底是強還是弱呢？首先讓我們來感知這種力的強弱。

〖實 驗〗 學(xué)生拿一個帶絕緣柄的金屬球去接觸起電機(jī)的金屬球，學(xué)生沒感覺。

〖分 析〗 說明這種力很小或很弱。

〖問 題〗 怎樣設(shè)計實驗來“感知”這種弱力呢？

〖材 料〗

1、直接用彈簧秤來測量；

2、單擺做小角度擺動時，回復(fù)力很小F=mgsinθ，可以通過觀察角度來判斷回復(fù)力的大小。

〖分 析〗 能使彈簧形變的力，人一般都可以感覺，因此1不可行?？梢杂?的裝置，但當(dāng)力F水平時，F(xiàn)=mgtgθ，mg不變時，可以通過感知θ角度來感知F。

〖設(shè) 計〗 細(xì)線吊一個小球A（帶電），另一個帶同種電的小球B靠近A，A球受力平衡時，細(xì)線偏離豎直方向一個角度θ，如果B對A的力是水平的，則

F電=mgtgθ，如果θ越大，則F電越大，這樣可以通過θ的變化來判斷F電的變化。

〖問 題〗 這種電力的大小由哪些因素來決定呢？ 〖材 料〗 特殊化分析：

1、兩個物體帶電才有電力作用，不帶電就無從談電力；

2、帶電體靠近導(dǎo)體時，會出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，遠(yuǎn)離時現(xiàn)象不明顯或沒有靜電感應(yīng)現(xiàn)象?！疾?想〗 電荷間的相互作用力與電荷電量的多少有關(guān)（電量越大，力越大）；還與電荷間的距離有關(guān)（距離越近，力越大）。

〖實 驗〗 控制變量方法進(jìn)行探索：

1、Q1、Q2不變，改變r：r越小F越大；

2、Q1、r不變，改變Q2：Q2越大，F(xiàn)越大；

3、Q2、r不變，改變Q1：Q1越大，F(xiàn)越大（根據(jù)對稱性，2或3做一次即可）?！挤?析〗

1、Q越大，F(xiàn)越大：把Q1看成n個元電荷，每一元電荷都要受到Q2的作用，n個元電荷受力的合力既為Q1受到的力。Q1越大，元電荷越多，合力會越大。

2、倍數(shù)關(guān)系：假設(shè)Q1集中在一個點上，則每個元電荷受力完全相同，Q1受力既為任意元電荷受力的整數(shù)倍：F正比與Q1，若Q2也集中與一點，同理可得F正比與Q2。

3、點電荷：我們把集中在一個點的電荷叫點電荷，它是一個理想化模型，實際的點電荷不存在，但是如果物體的形狀和大小對力的影響很小，可以忽略不計時，可以近似為點電荷。

2、結(jié)合物理學(xué)史，定量得出庫侖定律

〖問 題〗 點電荷間的作用力會與距離有怎樣的定量關(guān)系呢？

〖猜 想〗 不成正比關(guān)系，而成反比關(guān)系？

〖實 驗〗 實驗思想：

1、放大思想：力很小，但力矩可以較大（阿基米德：給我一個支點，我將翹起地球）；

2、轉(zhuǎn)化思想：電力力矩與扭轉(zhuǎn)力矩相等，扭轉(zhuǎn)力矩正比于金屬絲扭轉(zhuǎn)角，則力也正比于角度，通過測定角度倍數(shù)關(guān)系即可得到力的倍數(shù)關(guān)系（避其鋒芒，巧妙迂回）；

3、均分思想：帶電為Q的金屬小球與完全相同的不帶電金屬小球相碰分開，每小球帶電Q/2，同理可得Q/

4、Q/

8、Q/16等等電量的倍數(shù)關(guān)系（完全相同的小球具有對稱性）。

實驗結(jié)果：

1、Q/2—Q/2：F；Q/2—Q/4：F/2，則F與Q成正比；

2、兩電荷相距為r時：F；兩電荷相距2r時：F/4，則F與r2成反比。

〖?xì)w 納〗 法國物理學(xué)家?guī)靵鲈谄D苦的條件下（1、電荷間的力很?。?/p>

2、不清楚物體帶電量多少等），利用巧妙的裝置和方法，在1785年發(fā)現(xiàn)了下述規(guī)律：真空中兩個點電荷間的作用力大小與兩電荷量的乘積成正比，與電荷間的距離平方成反比；方向在它們的連線上。這個規(guī)律叫做庫侖定律。電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫侖力。

〖統(tǒng) 一〗

1、單位統(tǒng)一：力（N）、電量（C）、距離（m），則在真空中測得F與Q1Q2/r2的比例系數(shù)為k=9.0×109N〃m2/C2，這個常量叫做靜電力常量。

2、條件統(tǒng)一：（1）真空（在干燥的空氣中近似成立）；（2）點電荷（當(dāng)帶電體間距離遠(yuǎn)大于它們的大小，以至于它們的大小和形狀對力的影響可以忽略不計時，近似成立）。

3、應(yīng)用統(tǒng)一：（1）先用電量的絕對值代入計算，在確定力的方向（排斥或吸引）；

（2）任意帶電體可以看成是由許多點電荷組成的，所以，知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向。

(三)課堂小結(jié) 總結(jié)本堂課所學(xué)的知識內(nèi)容及研究方法。

知識方面：

1、點電荷是理想模型.2、庫侖定律的應(yīng)用：（1）適用條件：真空中兩個點電荷（2）用公式計算兩個點電荷之間的作用力的大小，再根據(jù)同性相斥，異性相吸來確定方向（3）注意統(tǒng)一單位

3、力的獨立作用原理與力的合成。

科學(xué)實驗研究方法：

1、控制變量法。

2、將不易測量的物理量轉(zhuǎn)移為易為測量的物理量。

3、將測量的物理量放大的方法。學(xué)生自主總結(jié) 自主提升

庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用。

a：不考慮大小和電荷的具體分布，可視為集中于一點的電荷．

b：點電荷是一種理想化模型． c：介紹把帶電體處理為點電荷的條件．

d：庫侖定律給出的雖是點電荷間的靜電力，但是任一帶電體都可看成是由許多點電荷組成的，據(jù)庫侖定律和力的合成法則就可以求出帶電物體之間的庫侖力。

（四）課堂訓(xùn)練:

1、下列說法中正確的是：（AD）

A.點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是 不存在的．

B.點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體 C.根據(jù) 可知，當(dāng)r趨近于0 時,F趨近于∞

D.一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研

究的問題的影響是否可以忽略不計．

2、兩個半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5×10?5 C的正電時，相互作用力為F1，當(dāng)它們分別帶+1.5×10?5 C和?1.5×10?5 C的電量時，相互作用力為F2 , 則（）

A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．無法判斷

3、已知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg，它們之間的距離為5.3×10-11m（結(jié)果保留一位有效數(shù)值）

（1）它們之間的萬有引力？

(2）異種電荷相互吸引質(zhì)子給電子的的引力為多少？（3）電子給質(zhì)子的庫侖力？

（4）電子繞質(zhì)子運動的向心力由誰提供？

(5）在電子、質(zhì)子連線的垂直平分線上放一電子，與質(zhì)子、電子構(gòu)成等邊三角形，求此時質(zhì)子受到的合力？ 答案：F引=3.6×10-47N F電=8.2×10-8N F電=8.2×10-8N F合=14.2×10-8N

五、課后反思

?課余思考?

⒈ 庫侖定律的適用條件是什么？

⒉ 要使兩個點電荷之間的靜電力變?yōu)樵瓉淼?，可有哪些辦法。

?同步練習(xí)?

⒈真空中保持一定距離的兩個點電荷，若其中一個點電荷增加了1/2，但仍然保持它們之間的相互作用力不變，則另一點電荷的電量一定減少了（）

A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2

⒉已知點電荷A的電量是B點電荷的2倍，則A對B作用力大小跟B對A作用力大小的比值為（）

A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.不一定

圖7

⒊如圖7所示，用兩根絕緣細(xì)線掛著兩個質(zhì)量相同的不帶電的小球A和B，此時，上、下細(xì)線受的力分別為TA、TB，如果使A帶正電，B帶負(fù)電，上、下細(xì)線受力分別為T￠A，T￠B，則（）

A.TA< T￠AB.TB>T￠BC.TA=T￠AD.TB￠B

⒋真空中有兩個大小相等的帶電球體，帶電量分別為4×10-8C和-8×10-8C，相距為r(r遠(yuǎn)大于球半徑)時，它們之間的靜電引力為F，若將兩個帶電體接觸后再分開，仍相距r，它們之間的靜電力為_________力（吸引或排斥），靜電力大小為F￠=______F。

⒌兩個質(zhì)量都是m的小球，都用細(xì)線拴在同一點，兩細(xì)線長度相等，兩球都帶上正電荷，但甲球電量比乙球多，平衡時兩細(xì)線分別與豎直方向夾角為Q1和Q2，則二者相比，Q1_____Q2。

⒍兩個點電荷，它們帶有同種性質(zhì)的電荷，所帶電量之比為2:5，質(zhì)量之比為1:2，置于真空中，相距為L，同時釋放后，它們加速度之比為________，經(jīng)過t秒后，它們動量之比為________，它們動能之比為________。顯示答案 隱藏答案

[參照答案]

⒈ C⒉ C⒊ BC

⒋ 排斥、、5⒌ =⒍；1:1；2:1

2:1

第四篇：電荷_庫侖定律教案

電荷 庫侖定律教案

云南民族大學(xué) 龐京京

要

點：1.摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，只是使正負(fù)電荷分開。2.電荷守恒定律。

3.知道元電荷、點電荷、靜電力常量，掌握庫侖定律含義、公式表達(dá)。

4.能用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計算。

教學(xué)設(shè)計：本教時作為電學(xué)知識的引入和準(zhǔn)備，在章節(jié)教學(xué)活動中有著一定的重要性。兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識在初中都已經(jīng)講過，本節(jié)重點是講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象以及庫侖定律。

解決難點：在摩擦起電現(xiàn)象和講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，說明起電的過程是使物體中正負(fù)電荷分開的過程，進(jìn)而說明電荷守恒定律。對庫侖定律式的應(yīng)用時，可先介紹規(guī)則：用電荷量的絕對值代入進(jìn)行計算，根據(jù)是同種還是異種電荷來判斷電荷間的相互作用是引力還是斥力。

授課思路：讓學(xué)生結(jié)合課本上的實驗來理解本節(jié)所涉及的知識，然后進(jìn)行小組討論深入理解所學(xué)知識，最后通過課后習(xí)題的練習(xí)進(jìn)行知識的鞏固。

教學(xué)方法：直觀講授、小組討論、練習(xí)鞏固。培養(yǎng)能力：分析綜合能力，理解推理能力 教學(xué)理念：興趣是最好的老師 備

注：“電荷”改稱“電荷量”，“荷質(zhì)比”改稱“電子比荷”。

一、引入

【演示】用毛皮和橡膠棒摩擦，再用橡膠棒去靠近紙屑，發(fā)現(xiàn)紙屑被吸引

分析：其實際上大家都是很熟悉的摩擦起電的現(xiàn)象，大家肯定看到過這樣的現(xiàn)象，冬天在很黑的房間里把毛衣脫掉時，會有一剎那的亮光，這也是摩擦起電的現(xiàn)象。從這節(jié)課開始我們將學(xué)習(xí)關(guān)于電場的一系列知識。

二、電荷

電荷守恒

學(xué)生閱讀《電荷》部分，總結(jié)

【問】自然界存在的兩種電荷？它們之間存在的相互作用力是怎樣的？什么是電荷量？摩擦起電的實質(zhì)？

分析：自然界存在的兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；電荷的多少叫做電荷量；絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷。摩擦起電的實質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，并使電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。1．靜電感應(yīng)

用靜電感應(yīng)的方法可以使物體帶電。學(xué)生閱讀實驗。【問】實驗前A、B金屬箔是張開的還是閉上的？當(dāng)C靠近A時，金屬箔又處在什么狀態(tài)？當(dāng)把A、B分開再把C移走后，金屬箔有沒有發(fā)生變化？

分析：金屬箔的作用：判斷物體是否帶電，如果是帶電，金屬箔將張開（同種相互排斥）。通過金屬箔的閉合到張開，以致到移開后，金屬波都沒有閉合，說明A、B帶上了電。【問】那么A、B分別帶什么電呢？ 分析：根據(jù)同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引，我們也可以知道A帶正電，B帶負(fù)電，實驗發(fā)現(xiàn)A、B所帶電量相等。因為重新接觸后，A、B又不帶電了。

結(jié)論：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。【問】比較摩擦起電和靜電感應(yīng)的區(qū)別？

分析：不同點：摩擦起電是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體

感應(yīng)起電是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。

共同點：都使物體帶等量的異種電荷。

結(jié)論：電荷守恒定律（可轉(zhuǎn)移但電量不變）上述起電的中和過程；物質(zhì)（電子）不滅。2．元電荷

學(xué)生閱讀元電荷部分，總結(jié)有關(guān)知識點：

①元電荷是電荷量最小的單位，即一個電子或一個質(zhì)子所帶的電量； ②元電荷量： e＝1.6×10-19C；

③任何一個物體所帶電量只能是它的整數(shù)倍；

e1.6?10?1911??1.76?10C/kg ④電子的電荷量和電子質(zhì)量m的比叫荷質(zhì)比：

me0.91?10?30

三、庫侖定律

兩種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，那么電荷之間的相互作用力跟什么有關(guān)系？下面我們通過實驗來探討一下。

學(xué)生閱讀課本《實驗》，分析實驗中小球的排斥現(xiàn)象

分析：小球相互之間的作用力與兩電荷間的距離和電荷量有關(guān)

首先定量研究電荷之間的相互作用力地是法國的科學(xué)家?guī)靵?，閱讀材料中介紹他用精確（扭秤）實驗發(fā)現(xiàn)了這種規(guī)律。閱讀庫侖定律

F＝kQ1Q2/r明確定律條件：真空，點電荷

1.靜電力：兩個帶電體之間的作用力通常叫做靜電力或庫侖力（遵守牛頓第三定律）2.什么是點電荷？

只關(guān)心電荷的電量，不考慮帶電體的體積大小——類似質(zhì)點（理想模型）

引入原因：把復(fù)雜的問題進(jìn)行簡化，但仍具有足夠的準(zhǔn)確性

理想化處理的優(yōu)點：忽略次要因素，簡化思考過程 3．靜電力恒量k＝9×109?！っ?/庫2

庫侖定律和萬有引力定律都遵從二次方反比規(guī)律，人們至今還不能說明這兩個定律為什么如此相似。它們有沒有內(nèi)在的聯(lián)系，會不會是某一種力的不同的表現(xiàn)形式呢？物理學(xué)家還在致力于這方面的研究。

單

位：國際單位制

電荷量：計算時取絕對值，＋、－用來判斷方向

相互性：作用力和反作用力

適用性：真空中、點電荷、靜止電荷間、靜止和運動電荷間 例：課本例，比較電子質(zhì)子間的靜電力和萬有引力

F1kQq9.0?109?(1.6?10?19)239 ???2.3?10?11?31?27F2GMm6.67?10?9.1?10?1.67?10【問】這個巨大的數(shù)值說明什么？

在計算帶電粒子間的相互作用力時，萬有引力時可以不計的?！締枴繛槭裁吹卦轮g計算萬有引力而不計算靜電力呢？

地球、月球幾乎為中性的

小結(jié)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)。主要了解了以下幾個方面：

1.使物體帶電的實質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體的正、負(fù)電荷分開 2.電荷守恒定律

3.庫侖定律：a.使用條件：真空，點電荷 b.大?。篎＝kQ1Q2/r2

c.方向：同種相斥，異種相吸 鞏固練習(xí)：課本練習(xí)一P120,題1 作業(yè)：課本練習(xí)一P120,題2.3.4.5

第五篇：庫侖定律教案、練習(xí)題

靜電場

第二節(jié) 庫侖定律

第一部分

知識精講

1、點電荷：形狀和大小對所研究的問題的影響可以忽略的帶電體。（當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略，這樣的帶電體就可以看做帶電的點，叫做點電荷）。問題一：能因為一個帶電體很小很小就把它看做點電荷嗎？ 問題二：能因為一個帶電體較大就說它一定不是點電荷嗎？

2、庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力在它們的連線上。

F庫=kq1q2922（k為靜電力常量，k?9.0?10N?m/C）2r問題二：算庫侖力時，電荷量需要帶正、負(fù)號嗎？

問題一：當(dāng)兩個點電荷的距離和它們自身大小差不多是庫侖定律還適用嗎？

專題一：（一條直線上）三個點電荷平衡問題

①電荷種類：兩正夾一負(fù)或兩負(fù)夾一正 ②電荷帶電量大?。褐虚g電荷電量最小 ③取中間電荷檢查：kq3q2q1q2 是否等于kr12r22

專題二：庫侖力變化問題

（1）q1,q2,r變化類型

①真空中有甲、乙兩個點電荷，相距為r，它們之間的靜電力為F。若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，則它們之間的靜電力變?yōu)開___F。

②真空中有甲、乙兩個點電荷，相距為r，它們之間的靜電力為F。若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼?，則它們之間的靜電力變?yōu)開___F。31，距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力變?yōu)開___F。3③真空中有甲、乙兩個點電荷，相距為r，它們之間的靜電力為F。若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼模?）金屬小球接觸類型

①有兩個完全相同的金屬小球P和Q（它們的大小可以忽略不計），分別帶電荷量q和-5q.1

當(dāng)它們在真空中相距一定距離時，彼此間作用力為F，若用絕緣手柄移動這兩個小球?qū)⑺麄兿嗷ソ佑|后在放回原處，則它們之間的靜電力變?yōu)開_F。

②真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B（均可看做點電荷），分別固定在兩處，兩球間靜電力為F?，F(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C與B接觸，然后移開C，此時A,B球間的靜電力變?yōu)開__F。

③真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B（均可看做點電荷），分別固定在兩處，兩球間靜電力為F。現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，此時A,B球間的靜電力變?yōu)開__F。（思考：若再使A，B間距離增大為原來的2倍？）

專題三：庫侖力疊加問題

把各個庫侖力方向畫出來，再算出來大小，最后疊加（1）直線上庫侖力疊加

在真空中一條直線上固定有三個點電荷qA =?Q，qB = ?Q，qC=?Q，AB=2L,BC=L．如圖所示，求qA受到的庫侖力的大小和方向．

（2）等邊三角形頂點放點電荷類型

等邊三角形ABC邊長為L，QA?QC??Q，QB??Q，求在頂點C處的點電荷QC所受的靜電力

專題四：三力平衡

1、三角法：把力平移到一個三角形中。

（1）三力平衡：重力是好力不動，把一個力反向延長，另一個力平移過來組成矢量三角形（通常把繩的拉力或墻、板的支持力反向延長）。

（2）動態(tài)平衡：重力是好力不動，把一個力反向延長，另一個力平移過來組成矢量三角形。（3）求加速度（常求兩個力的合力）

重力是好力不動，把另一個力反向延長（通常把繩的拉力或墻、板的支持力反向延長）

2、正交分解法：基礎(chǔ)工作畫出力、標(biāo)名稱（要求科學(xué)、準(zhǔn)確、清楚、便于分析）。

①正交（建立直角坐標(biāo)系）

②分解（把不在坐標(biāo)軸上的力分解）

③處理（平衡問題就列等式，帶加速度的問題就列牛二）

第二部分 例題、習(xí)題精選

例1.下列關(guān)于點電荷的說法中，正確的是（）A體積大的帶電體一定不是點電荷 B點電荷就是體積足夠小的電荷

C點電荷就是電荷量和體積都很小的帶電體

D當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷

例2.兩個半徑為R的帶點球所帶電荷分別為q1和q2，當(dāng)兩球心相距3R時，相互作用的靜電力大小為（）A．F=kq1q2q1q2q1q2F>kF

B

C

D 無法確定 222（3R）（3R）（3R）

例3.如圖所示，三個點電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2距離的2倍，每個點電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個點電荷的電荷量之比q1：q2：q3為（）

4：（-36）4：36

C

-3：2：（-6）2：6 A-9：

B

9：

D

3：

例

4、兩個相同的金屬小球（可視為點電荷），所帶電量之比為1：7，在真空中相距r，把它們接觸后再放回原處，則它們間的靜電力可能為原來的（）

A．4/7； B．3/7； C．9/7 D．16/7

例

5、如圖所示，A、B兩個點電荷的電量分別為＋Q和＋q，放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接.當(dāng)系統(tǒng)平衡時，彈簧的伸長量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則

A．保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時彈簧的伸長量等于2x0 B．保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的伸長量小于2x0 C．保持Q不變，將q變?yōu)椋璹，平衡時彈簧的縮短量等于x0 D．保持q不變，將Q變?yōu)椋璔，平衡時彈簧的縮短量小于x0

例

6、在真空中一條直線上固定有三個點電荷qA = ?8×10????C，qB = 5×10????C，qC=4×10???C，AB=8cm，BC=4cm．如圖所示，求qB受到的庫侖力的大小和方向．

例

7、等邊三角形ABC邊長為L，QA?QB?QC??Q，求在頂點C處的點電荷QC所受的靜電力

例

8、如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上，a和c帶正電，b帶負(fù)電,a所帶電量的大小比b的電量小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是： A．FB．FC．FD．F4

9、如圖所示，豎直絕緣墻壁上有個固定的質(zhì)點A，在A的正上方的P點用絲線懸掛另一質(zhì)點B，A、B兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成θ角.由于漏電，使A、B兩質(zhì)點的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大小 A．逐漸減小

B．逐漸增大

C．保持不變

D．先變大后變小

例

10、兩個質(zhì)量均為m，帶電荷量均為+q的小球用等長絕緣細(xì)線懸掛于同一點，平衡后如圖所示，兩細(xì)線張角為2θ，則小球所在處電場強度的大小為（）A.mg/qtanθ

B.mgsinθ/q C.mgtanθ/q

D.mgcosθ/q

例

11、如圖所示，兩個帶電量分別為q1、q2，質(zhì)量分別為m1、m2的金屬小球，以等長的絕緣絲線懸于同一點O，當(dāng)兩金屬小球處于平衡狀態(tài)時，下列說法中正確的是

A． 若m1=m2，q1≠q2，則α1=α2 B． 若m1=m2，q1＞q2，則α1＞α2 C． 若m1＞m2，q1＜q2，則α1＜α2 D． 若m1＞m2，q1≠q2，則α1＞α2

例

12、兩個大小相同的小球帶有同種電荷（可看作點電荷），質(zhì)量分別為m1和m2，帶電荷量分別是q1和q2，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與鉛垂線方向成夾角θ1和θ2,且兩球同處一水平線上，如圖1—2—3所示，若θ1＝θ2,則下述結(jié)論正確的是 A.q1一定等于q

2B.一定滿足q1/ m1＝q2/ m2

C.m1一定等于m2

D.必須同時滿足q1＝q2, m1＝ m2

例

13、如圖1—2—5所示．在光滑絕緣的水平面上的A、B兩點分別放置質(zhì)量為m和2m的兩個點電荷QA和QB.將兩個點電荷同時釋放，已知剛釋放時QA的加速度為a，經(jīng)過一段時間后(兩電荷未相遇)，QB的加速度也為a，且此時QB的速度大小為v，問：

(1)此時QA的速度和加速度各多大?

m 2m 圖13—1—5

(2)這段時間 內(nèi)QA和QB構(gòu)成的系統(tǒng)增加了多少動能？

解析：題目雖未說明電荷的電性，但可以肯定的是兩點電荷間的作用力總是等大反向的(牛頓第三定律)．兩點電荷的運動是變加速運動(加速度增大)．對QA和QB構(gòu)成的系統(tǒng)來說，庫侖力是內(nèi)力，系統(tǒng)水平方向動量是守恒的．

(1)剛釋放時它們之間的作用力大小為F1，則：F1＝ m a．當(dāng)QB的加速度為a時，作用力大小為F2，則：F2＝2 m a．此時QA的加速度a′＝

F22ma??2a.方向與a相同． mm設(shè)此時QA的速度大小為vA，根據(jù)動量守恒定律有：m vA＝2 m v，解得vA＝2 v，方向與v相反．

(2)系統(tǒng)增加的動能

Ek＝EkA＋EkB＝

11222mvA＋?2mv＝3mv 22例

14、如圖1—2—6所示，大小可以不計的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥，靜止時兩球位于同一水平面上，絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為α和β盧，且α < β，由此可知

A．B球帶電荷量較多 B．B球質(zhì)量較大

圖1—2—6 C．A球帶電荷量較多

D．兩球接觸后，再靜止下來，兩絕緣線與豎直方向的夾角變?yōu)棣痢?、β′，則仍有α ′< β′

例

15、兩個質(zhì)量相等的小球，帶電荷量分別為q1和q2，用長均為L的兩根細(xì)線，懸掛在同一點上，靜止時兩懸線與豎直方向的夾角均為30°，則小球的質(zhì)量為

.5、如圖1—2—10所示，兩個可看作點電荷的小球帶同種電，電荷量分別為q1和q2，質(zhì)量分別為m1和m2，當(dāng)兩球處于同一水平面時，α >β，則造成α >β的可能原因是：

A．m1>m

2B．m1

C q1>q2

D．q1>q2

圖1—2—10

例

16、如圖1—2—14所示，一個掛在絲線下端的帶正電的小球B靜止在圖示位置．固定的帶正電荷的A球電荷量為Q，B球質(zhì)量為m、電荷量為q，θ＝30°，A和B在同一水平線上，整個裝置處在真空中，求A、B兩球間的距離．

圖1—2—14