人教版高中物理必修第三册精品课件 第9章 静电场及其应用 2.库仑定律.ppt

对点演练1(多选)下列关于点电荷的说法正确的是()A.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体B.点电荷是一种理想模型C.点电荷的最小电荷量等于元电荷D.球形带电体都可以看作点电荷解析点电荷是一种物理模型,实际中并不存在,B正确;一个带电体能否看成点电荷,不是看它是否很小,而是看它的大小和形状以及电荷分布状况对所研究的问题的影响是否可以忽略不计,若可以忽略不计,则它就可以看作点电荷,否则就不能看作点电荷,A、D错误;所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,C正确。CB探究点二库仑定律的理解和应用导学探究原子结构模型示意图如图所示。该模型中,电子绕原子核做匀速圆周运动。观察图片,电子做匀速圆周运动所需的向心力是由原子核对电子的万有引力提供的吗?要点提示原子核对电子的库仑力提供了向心力,两者间的万有引力要比库仑力小得多,完全可以忽略不计。知识归纳1.静电力的确定(1)大小:利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入q1和q2的绝对值即可。(2)方向:利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断。2.两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律不论电荷量大小如何,两点电荷间的库仑力大小总是相等的。应用体验【例2】A、B两导体球,A球带有4.8×10-16C的正电荷,B球带有3.2×10-16C的负电荷,放在真空中相距为10cm的地方,A、B两球的半径远小于10cm。(结果保留三位有效数字)(1)试求两导体球之间的静电力,并说明是引力还是斥力?(2)如果两导体球完全相同,接触后放回原处,求两导体球之间的静电力大小。答案(1)1.38×10-19N引力(2)5.76×10-21N【例3】(多选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,相距很远放置,其中一个球带的电荷量是另一个球的5倍,它们之间的库仑力大小是F。现将两球接触后再放回原处,它们之间的库仑力大小可能为()BD方法技巧对于库仑定律和电荷守恒定律综合应用的问题,有时需要考虑两电荷之间的作用力是引力还是斥力,或者说要考虑两电荷是同号还是异号。对点演练2有三个完全相同的金属小球A、B、C,A所带电荷量为+7Q,B所带电荷量为-Q,C不带电。将A、B固定起来,然后让C反复与A、B接触,最后移去C,A、B间的相互作用力约为原来的()C探究点三静电力的叠加导学探究如图所示,真空中有三个点电荷A、B、C,它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点上,电荷量都是Q,则C所受的静电力方向向哪?要点提示以C为研究对象,共受到F1和F2的作用,相互间的距离都相同。故F1=F2。根据平行四边形定则,合静电力的方向沿A与B连线的垂直平分线斜向下。知识归纳1.真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟这两个点电荷的电荷量及间距有关,跟它们的周围是否存在其他电荷无关。2.若空间存在多个点电荷,某点电荷受到的作用力等于其他点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。特别提示静电力是一种性质力,遵守力的所有规律。应用体验【例4】如图所示,在A、B两点分别放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m,静电力常量k=9.0×109N·m2/c2。如果有一个电子在C点,它所受到的静电力的大小和方向如何?答案8.0×10-21N,方向平行于AB向左方法技巧当多个带电体同时存在时,每两个带电体间的静电力都遵守库仑定律。某一带电体同时受到多个静电力作用时可利用力的平行四边形定则求出其合力。这就是静电力的叠加原理。对点演练3如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量同种正点电荷QA、QB,QA=QB=Q,求在顶点C处的正点电荷QC(QC已知)所受的静电力大小。(已知静电力常量为k)解析正点电荷QC在C点的受力情况如图所示,QA、QB对QC的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变,仍然遵守库仑定律。学以致用?随堂检测全达标DA2.(静电力的合成)如图所示,棱长为a的立方体ABCD-ABCD八个顶点上有八个带电质点,其中顶点A、C上质点电荷量大小分别为q、Q,其他顶点上质点电荷量未知,顶点A上质点仅在静电力作用下处于平衡状态,现将顶点C上质点电荷量变成-Q,则顶点A上质点所受静电力的合力为(不计重力)()BA4.(库仑定律的应用)如图所示,a、b、c为真空中三个带电小球,b球所带电荷量为+Q,用绝缘支架固定,a、c两球用绝缘细线悬挂,处于平衡状态时三球球心等高,且a、b两球和b、c两球间距离相