2023年最新的庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計12篇

1、第 PAGE65 頁 共 NUMPAGES65 頁2023年最新的庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計12篇1.點電荷： .定義：當一個帶電體的線度比它到其他帶電體的距離小得多，以至在研究它與其他帶電體相互作用時，該帶電體的形狀與電荷的分布狀況對相互作用的影響無關(guān)緊要，該帶電體相當于一個帶電的點，這樣的電荷稱為點電荷。 .注意： .點電荷是只有電荷量，沒有大小形狀的理想模型； .實際帶電體能否看做點電荷要根據(jù)具體問題判斷。 2.庫侖定律： .庫侖定律：真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量Q1、Q2的乘積成正比，跟它們的距離r的二次方成反比。即力的大小為： 其中靜電力常量大小k9.0

2、109Nm2/C2； 方向：在兩點電荷連線上，同種電荷相斥、異種電荷相吸。 .注意： .當多個帶電體同時存在時，每一對帶電體間的庫侖力仍遵守庫侖定律； .庫侖定律表明，庫侖力與距離的平方成反比，這與萬有引力十分相似； .庫侖力是一種按性質(zhì)命名的力。 三、題型歸納： 【點電荷】 1.下面關(guān)于點電荷的說法正確的是（ ） A.只有體積很小的帶電體才能看成是點電荷； B.體積很大的帶電體一定不能看成是點電荷； C.一切帶電體都可以看成是點電荷； D.當兩個帶電體的大小遠小于它們間的距離時，可將這兩個帶電體看成是點電荷。 【庫侖定律】 2.關(guān)于庫侖定律，下列說法正確的是（ ） A.庫侖定律適用于點電荷，

3、點電荷實際就是體積很小的球體； B.根據(jù)，當兩電荷的距離趨近于零時，靜電力將趨向無窮大； C.若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q1對q2的靜電力； D.庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方反比定律。 3.兩個直徑為r的帶電球，當它們相距100r時的靜電力為F，當它們相距r時的靜電力為（ ） A.； B.104F； C.100F； D.以上答案均不對。 4.設(shè)某星球帶負電，一電子粉塵懸浮在距星球表面1000km的地方，若將同樣的電子粉塵帶到距離星球表面2023km的地方相對于該星球無初速度釋放，則此電子粉塵（ ） A.向星球下落； B.仍在原處懸?。?C.推

4、向太空； D.無法判斷。 5.兩個半徑為R的帶電金屬球所帶電荷量分別為q1和q2，當兩球心相距3R時，兩者間的靜電力大小為（ ） A.； B.； C.； D.無法確定。 6.如圖所示，等邊三角形ABC，邊長為L，在頂點A、B處有等量異種點電荷QA、QB。QA+Q，QB-Q，求在頂點C處的點電荷QC所受的靜電力。 7.一半徑為R的絕緣球殼上均勻的帶有電荷量為+Q的電荷，另一電荷量為+q的點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷所受的力為零?，F(xiàn)在球殼上挖去半徑為r（r 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(2) 1.2庫侖定律 【學(xué)習目標】 1、知道點電荷，體會科學(xué)研究中的理想模型方法。 2、了解兩種電荷間的作用

5、規(guī)律，掌握庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用。 3、體會類比法在科學(xué)研究中的作用。 【學(xué)習重難點】 重點：庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用 難點：庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用 【課 前 預(yù) 習 案】 1、什么叫做點電荷？它有什么特點？之前有學(xué)習過類似的概念嗎？ 2、影響點電荷之間相互作用的因素有哪些？如果讓你設(shè)計實驗，你會運用什么實驗法？ 3、庫侖定律的內(nèi)容是什么？它有適用條件嗎？有學(xué)過相似的定律嗎？ 【課 中 探 究 案】 【探究一】影響點電荷之間的相互作用的因素 問題1：影響點電荷之間的相互作用的因素有哪些？ 問題2：你想用什么實驗方法去驗證猜想？ 問題3：實驗裝置如教材圖1-2-1，通過什么實驗現(xiàn)象說明相互作用的強

6、弱？ 從右圖中得到的結(jié)論是：當兩球帶電量不變時，它們之間的電斥力隨 而減小，隨 而增大。 從右圖看出，a,b,c三位置，球在 位置的電量最大。得到的結(jié)論是：小球懸掛位置不變時，懸掛小球帶電量越大，球受的電斥力 。 結(jié)論：實驗表明，電荷之間的作用力 而增大，隨 而減小。 【探究二】庫侖定律及其運用 內(nèi)容： 公式： 問題1：庫侖定律是否有適用范圍？學(xué)過類似的定律嗎？ 問題2：表達式中的K是什么物理意義？ 思考：結(jié)合教材“小資料”你能說說庫倫扭稱實驗有什么巧妙之處嗎？ 1、已知氫核（質(zhì)子）質(zhì)量1.67kg電子的質(zhì)量是9.1kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3word/media/image5.

7、gifm。試比較氫核與核外電子之間的庫侖力和萬有引力。 word/media/image6.gif2、真空中有三個點電荷，它們固定在邊長l的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是q,求它們各自所受的庫侖力。 3、兩個半徑為R的金屬球所帶電荷量分別為Q1和Q2，當兩球心相距為r時，相互作用的庫侖力大小為（ ） A. word/media/image7_1.png B. word/media/image8_1.png C. word/media/image9_1.png D. 無法確定 4、兩個相同的金屬小球，帶電荷量分別為+Q和-3Q，相距為d（d遠大于小球半徑）時，它們之間的庫侖力大小為F現(xiàn)讓

8、兩小球接觸后再放回原處，則它們之間的庫侖力大小將變?yōu)椋?） 5、有兩個帶電輕質(zhì)小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距0.4m。如果引進第3個帶電小球，正好使三個小球都處于平衡狀態(tài)。 （1）求第3個小球帶電性質(zhì)如何？應(yīng)放在什么位置？電荷量是Q的多少倍？ （2）若要使三個電荷均處于平衡狀態(tài)，求第三個帶電小球的位置、電性、電量。 【課堂小結(jié)】 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(3) 庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程與啟示 摘要：文章闡述了人類認識電力的歷史和庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程，以及科學(xué)家對庫侖平方反比定律的驗證和影響。 關(guān)鍵詞：靜電學(xué)；庫侖定律；平方反比律 庫侖定律可以說是一個實驗定律，也可以說是牛頓引力定律在電學(xué)和磁學(xué)

9、中的“推論”。如果說它是一個實驗定律，庫侖扭稱實驗起到了重要作用，而電擺實驗則起了決定作用；即便是這樣，庫侖仍然借鑒了引力理論,模仿萬有引力的大小與兩物體的質(zhì)量成正比的關(guān)系,認為兩電荷之間的作用力與兩電荷的電量也成正比關(guān)系。如果說它是牛頓萬有引力定律的推論，那么普利斯特利和卡文迪許等人也做了大量工作。因此，從各個角度考察庫侖定律，重新準確的對它進行認識，確實是非常必要的。 一、科學(xué)家對電力的早期研究 人類對電現(xiàn)象的認識、研究，經(jīng)歷了很長的時間。直到16世紀人們才對電的現(xiàn)象有了深入的認識。吉爾伯特比較系統(tǒng)地研究了靜電現(xiàn)象，第一個提出了比較系統(tǒng)原始理論，并引人了“電吸引”這個概念。但是吉爾伯特的工

10、作仍停留在定性的階段，進展不大。18世紀中葉，人們借助于萬有引力定律，對電和磁做了種種猜測。18世紀后期,科學(xué)家開始了電荷相互作用的研究。 富蘭克林最早觀察到電荷只分布在導(dǎo)體表面。普利斯特利重復(fù)了富蘭克林的實驗，在電學(xué)的歷史和現(xiàn)狀一書中他根據(jù)牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理最先預(yù)言電荷之間的作用力只能與距離平方成反比。雖然這個思想很重要，但是普利斯特利的結(jié)論在當時并沒有得到科學(xué)界的重視。 在庫侖定律提出前有兩個人曾作過定量的實驗研究，并得到明確的結(jié)論?？上В紱]有及時發(fā)表而未對科學(xué)的發(fā)展起到應(yīng)有的推動作用。一位是英國愛丁堡大學(xué)的羅賓遜，認為電力服從平方反比律，并且得到指數(shù)n=2.06，從而電學(xué)的研究也

11、就開始進行精確研究。不過，他的這項工作直到1801年才發(fā)表。另一位是英國的卡文迪許。17721773年間，他做了雙層同心球?qū)嶒灒谝淮尉_測量出電作用力與距離的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)帶電導(dǎo)體的電荷全部分布在表面而內(nèi)部不帶電?？ㄎ牡显S進一步分析，得到n=20.02。他的這個同心球?qū)嶒灲Y(jié)果在當時的條件下是相當精確的。但可惜的是他一直沒有公開發(fā)表這一結(jié)果。 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(4) 1.2 庫侖定律 學(xué)案（3-1） 1探究電荷間作用力的大小跟距離的關(guān)系：保持電荷的電荷量不變，距離增大時，作用力_；距離減小時，作用力_ 2探究電荷間作用力的大小跟電荷量的關(guān)系：保持兩個電荷之間的距離不變，電荷量增大時，作用力_

12、；電荷量減小時，作用力_ 3靜電力：_間的相互作用力，也叫_它的大小與帶電體的_及_有關(guān) 4點電荷：自身的_比相互之間的距離_的帶電體 5庫侖定律：真空中的兩個點電荷之間的相互作用力的大小，與它們電荷量的乘積成_，與它們距離的二次方成_，作用力的方向在它們的_ 6庫侖定律的公式F_，式中k叫做靜電力常量，k的數(shù)值是_ 答案 1.減小 增大 2.增大 減小 3.電荷 庫侖力 電荷量 距離 4.大小 小得多 5.正比 反比 連線上 6.k 9.0109 Nm2/C2 一、點電荷 問題情境 1點電荷是不是指帶電荷量很小的帶電體？是不是體積很小的帶電體都可看做點電荷？ 2點電荷與元點荷一樣嗎？ 答案

13、1.不是：一個物體能否被看做點電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀而定 2(1)元電荷是一個電子或一個質(zhì)子所帶電荷量的絕對值，是電荷量的最小單位(2)點電荷只是不考慮帶電體的大小和形狀，是帶電個體，其帶電荷量可以很大也可以很小，但它一定是一個元電荷電荷量的整數(shù)倍 要點提煉 1點電荷是只有電荷量，沒有_和_的理想化模型 2帶電體看成點電荷的條件：當帶電體間的_比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間相互作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看做點電荷 答案 1.大小 形狀 2.距離 二、庫侖定律 問題情境 1什么是庫侖力？其大小如何確定？方向又如何

14、確定？ 2庫侖定律及表達式與哪個定律相似？ 答案 1.電荷間的相互作用力叫做靜電力，又叫庫侖力；其大小由公式F計算；其方向根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸的原理，在二者連線上確定.2.與萬有引力定律的表達式相似 要點提煉 庫侖定律的適用條件是：(1)_；(2)_ 答案 (1)真空中 (2)點電荷 問題延伸 有人根據(jù)F推出當r0時，F(xiàn)，正確嗎？ 答案 從數(shù)學(xué)角度分析似乎正確，但從物理意義上分析卻是錯誤的。因為當r0時，兩帶電體已不能看做點電荷，庫侖定律不再適用了 三、庫侖的實驗 問題情境 庫侖扭秤是如何把力的作用效果放大的，如何確定力F的大?。看藢嶒炇侨绾伟褞щ娊饘偾蛩鶐У碾姾闪烤鶆蚋淖兊?？ 答案

15、 利用“”形架增大庫侖力扭轉(zhuǎn)懸絲的效果，根據(jù)扭轉(zhuǎn)角度確定力F的大小利用電荷平分原理，完全相同的兩個帶電體接觸后分開：(1)同種電荷，電荷量平分；(2)異種電荷，先中和后平分. 例1 兩個半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為q1和q2，當兩球心相距3R時，相互作用的靜電力大小為( ) AFk BFk CFk D無法確定 解析 因為兩球心距離不比球的半徑大很多，所以兩帶電球不能看做點電荷，必須考慮電荷在球上的實際分布當q1、q2是同種電荷時，相互排斥，分布于最遠的兩側(cè)，電荷中心距離大于3R；當q1、q2是異種電荷時，相互吸引，分布于最近的一側(cè)，電荷中心距離小于3R，如圖所示所以靜電力可能小于k，也可能

16、大于k，D正確 答案 D 變式訓(xùn)練1 下列關(guān)于點電荷的說法正確的是( ) A點電荷可以是帶電荷量很多的帶電體 B帶電體體積很大時不能看成點電荷 C點電荷的帶電荷量可能是2.561020 C D一個帶電體能否看做點電荷應(yīng)以具體情況而定 答案 AD 解析 一個帶電體能否看做點電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀及帶電荷量的多少來判斷，因此A、D正確，B錯誤因為任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，所以C錯誤故正確選項為A、D. 例2 有三個完全一樣的球A、B、C，A球帶電荷量為7Q，B球帶電荷量為Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則

17、A、B兩球間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?思路點撥 求解此題應(yīng)把握以下三點：(1)先據(jù)庫侖定律寫出原來A、B間庫侖力的表達式(2)據(jù)電荷均分原理確定接觸后A、B的帶電荷量(3)再據(jù)庫侖定律寫出現(xiàn)在A、B間的庫侖力 解析 設(shè)A、B兩球間的距離為r，由庫侖定律知，開始時A、B兩球之間的作用力為Fk 當A、C兩球接觸時，據(jù)電荷均分原理可知，兩球均帶電Q；當B、C兩球接觸時，兩球均帶電(QQ)Q 故后來A、B兩球之間的作用力FkF. 答案 變式訓(xùn)練2 兩個分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的

18、大小為( ) A. F B. F C. F D12F 答案 C 解析 兩金屬球間原來的庫侖力Fkk，兩球接觸后各帶相同電荷量QQ，又因它們的距離變?yōu)?，所以此時它們間的庫侖力FkkF，故C項正確 例3 兩個正電荷q1和q2的電荷量都是3 C，靜止于真空中的A、B兩點，相距r2 m. (1)在它們的連線AB的中點O放入正電荷Q，求Q受的靜電力 (2)在它們連線上A點左側(cè)P點，AP1 m，放置負電荷q3，q31 C，求q3所受的靜電力 思路點撥 解答本題時，可按以下思路分析：(1)q1對Q的庫侖力；(2)q2對Q的庫侖力；(3)庫侖力的合力 解析 (1)依據(jù)庫侖定律知道q1、q2對Q的庫侖力大小相等

19、，方向相反，故合力為零 (2)如圖，q3受q1的引力F31，受q2的引力F32，方向向右，合力為F3F31F32kk31010N. 答案 (1)零 (2)31010 N，方向向右 變式訓(xùn)練3 如圖1所示，兩個點電荷，電荷量分別為q14109 C和q29109 C，兩者固定于相距20 cm的a、b兩點上，有一個點電荷q放在a、b所在直線上且靜止不動，該點電荷所處的位置是( ) A距a點外側(cè)40 cm處 B距a點內(nèi)側(cè)8 cm處 C距b點外側(cè)20 cm處 圖1 D無法確定 答案 A 解析 此電荷電性不確定，根據(jù)平衡條件，它應(yīng)在q1點電荷的外側(cè)，設(shè)距q1距離為x，由kk，將數(shù)據(jù)代入，解得x40 cm，

20、故A項正確 【即學(xué)即練】 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當兩個帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看做點電荷 C點電荷就是體積足夠小的電荷 D點電荷是電荷量和體積都很小的帶電體 答案 B 解析 帶電體能否看成點電荷，不能以體積大小、電荷量多少而論，故A、C、D錯一個帶電體能否看成點電荷，要依具體情況而定，只要在測量精度要求的范圍內(nèi)，帶電體的形狀、大小等因素的影響可以忽略，即可視為點電荷故B正確 2關(guān)于庫侖定律，以下說法中正確的是( ) A庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積很小的帶電體 B庫侖定律是實驗定律 C庫侖定律僅

21、適用于靜止電荷間的相互作用 D根據(jù)庫侖定律，當兩個點電荷間的距離趨近于零時，則庫侖力趨近于無窮大 答案 B 解析 一個帶電體能否看做點電荷不以它的體積大小來確定，體積小的帶電體不一定能視為點電荷，A錯；庫侖定律是在大量的實驗探究基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，B對；庫侖定律適用于真空中的點電荷，電荷間的庫侖力與電荷的運動狀態(tài)無關(guān)，C錯；當兩帶電體很近時，它們已不能看做是點電荷，庫侖定律不再適用，不能再用k來計算電荷間的庫侖力，D錯 3相隔一段距離的兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，現(xiàn)使其中一個點電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，同時將它們間的距離也變?yōu)樵瓉淼?倍，則它們之間的靜電力變?yōu)? ) A. B4F C2F

22、 D. 答案 A 解析 Fk，F(xiàn)kk，選A. 4如圖2所示，三個點電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3間距離為q1與q2間距離的2倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電荷量之比為( ) 圖2 A(9)4(36) B9436 C(3)2(6) D326 答案 A 解析 本題可運用排除法解答分別取三個電荷為研究對象，由于三個電荷只在靜電力(庫侖力)作用下保持平衡，所以這三個電荷不可能是同種電荷，這樣可立即排除B、D選項，故正確選項只可能在A、C中若選q2為研究對象，由庫侖定律知：，因而得：q1q3，即q34q1.選項A恰好滿足此關(guān)系，顯然正確選項為A. 庫侖定律的

23、優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(5) 庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程與啟示 【摘 要】文章闡述了人類認識電力的歷史和庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程,以及科學(xué)家對庫侖平方反比定律的驗證和影響。 【關(guān)鍵詞】靜電學(xué);庫侖定律;平方反比律 庫侖定律可以說是一個實驗定律,也可以說是牛頓引力定律在電學(xué)和磁學(xué)中的“推論”。如果說它是一個實驗定律,庫侖扭稱實驗起到了重要作用,而電擺實驗則起了決定作用;即便是這樣,庫侖仍然借鑒了引力理論,模仿萬有引力的大小與兩物體的質(zhì)量成正比的關(guān)系,認為兩電荷之間的作用力與兩電荷的電量也成正比關(guān)系。如果說它是牛頓萬有引力定律的推論,那么普利斯特利和卡文迪許等人也做了大量工作。因此,從各個角度考察庫侖定律,重新準確的對它

24、進行認識,確實是非常必要的。 一、科學(xué)家對電力的早期研究 人類對電現(xiàn)象的認識、研究,經(jīng)歷了很長的時間。直到16世紀人們才對電的現(xiàn)象有了深入的認識。吉爾伯特比較系統(tǒng)地研究了靜電現(xiàn)象,第一個提出了比較系統(tǒng)原始理論,并引人了“電吸引”這個概念。但是吉爾伯特的工作仍停留在定性的階段,進展不大。18世紀中葉,人們借助于萬有引力定律,對電和磁做了種種猜測。18世紀后期,科學(xué)家開始了電荷相互作用的研究。 富蘭克林最早觀察到電荷只分布在導(dǎo)體表面。普利斯特利重復(fù)了富蘭克林的實驗,在電學(xué)的歷史和現(xiàn)狀一書中他根據(jù)牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理最先預(yù)言電荷之間的作用力只能與距離平方成反比。雖然這個思想很重要,但是普利斯特利

25、的結(jié)論在當時并沒有得到科學(xué)界的重視。 在庫侖定律提出前有兩個人曾作過定量的實驗研究,并得到明確的結(jié)論?？上?都沒有及時發(fā)表而未對科學(xué)的發(fā)展起到應(yīng)有的推動作用。一位是英國愛丁堡大學(xué)的羅賓遜,認為電力服從平方反比律,并且得到指數(shù)n=,從而電學(xué)的研究也就開始進行精確研究。不過,他的這項工作直到1801年才發(fā)表。另一位是英國的卡文迪許。17721773年間,他做了雙層同心球?qū)嶒?第一次精確測量出電作用力與距離的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)帶電導(dǎo)體的電荷全部分布在表面而內(nèi)部不帶電?？ㄎ牡显S進一步分析, 得到n=。他的這個同心球?qū)嶒灲Y(jié)果在當時的條件下是相當精確的。但可惜的是他一直沒有公開發(fā)表這一結(jié)果。 二、庫侖定律的建立

26、庫侖是法國工程師和物理學(xué)家。1785年,庫侖用扭稱實驗測量兩電荷之間的作用力與兩電荷之間距離的關(guān)系。他通過實驗得出:“兩個帶有同種類型電荷的小球之間的排斥力與這兩球中心之間的距離平方成反比?！蓖?他在電力定律的論文中介紹了他的實驗裝置,測試經(jīng)過和實驗結(jié)果。 庫侖的扭秤巧妙的利用了對稱性原理按實驗的需要對電量進行了改變。庫侖讓這個可移動球和固定的球帶上同量的同種電荷,并改變它們之間的距離。通過實驗數(shù)據(jù)可知,斥力的大小與距離的平方成反比。但是對于異種電荷之間的引力,用扭稱來測量就遇到了麻煩。經(jīng)過反復(fù)的思考,庫侖借鑒動力學(xué)實驗加以解決。庫侖設(shè)想:如果異種電荷之間的引力也是與它們之間的距離平方成反比

27、,那么只要設(shè)計出一種電擺就可進行實驗。 通過電擺實驗,庫侖認為:“異性電流體之間的作用力,與同性電流體的相互作用一樣,都與距離的平方成反比?！?庫侖利用與單擺相類似的方法測定了異種電荷之間的引力也與它們的距離的平方成反比,不是通過扭力與靜電力的平衡得到的。可見庫侖在確定電荷之間相互作用力與距離的關(guān)系時使用了兩種方法,對于同性電荷,使用的是靜電力學(xué)的方法;對于異性電荷使用的是動力學(xué)的方法。 庫侖注意修正實驗中的誤差,最后得到:“在進行剛才我所說的必要的修正后,我總是發(fā)現(xiàn)磁流體的作用不管是吸引還是排斥都是按距離平方倒數(shù)規(guī)律變化的?！钡菓?yīng)當指出的是,庫侖只是精確的測定了距離平方的反比關(guān)系,并把靜電

28、力和靜磁力從形式歸納于萬有引力的范疇,我們這里要強調(diào)的是庫侖并沒有驗證靜電力與電量之積成正比?！皫靵鰞H僅認為應(yīng)該是這樣。也就是說庫侖驗證了電力與距離平方成反比,但僅僅是推測電力與電量的乘積成正比。” 三、平方反比定律的驗證和影響 庫侖定律是平方反比定律,自發(fā)現(xiàn)以來,科學(xué)家不斷檢驗指數(shù)2的精度。1971年威廉等人的實驗表明庫侖定律中指數(shù)2的偏差不超過10-16,因此假定為2。事實上,指數(shù)為2和光子靜止質(zhì)量為零是可以互推的。其實如果mz不為零,即使這個值很小,也會動搖物理學(xué)大廈的重要基石,因為現(xiàn)有理論都是以mz等于零為前提。到目前為止,理論和實驗表明點電荷作用力的平方反比定律是相當精確的。200多

29、年來,電力平方反比律的精度提高了十幾個數(shù)量級,使它成為當今物理學(xué)中最精確的實驗定律之一?；仡檸靵龆傻慕⑦^程,庫侖并不是第一個做這類實驗的人,而且他的實驗結(jié)果也不是最精確的。我們之所以把平方反比定律稱為庫侖定律是因為庫侖結(jié)束了電學(xué)發(fā)展的第一個時期。庫侖的工作使靜電學(xué)臻于高度完善。電量的單位也是為了紀念庫侖而以他的名字命名的。 庫侖定律不僅是電磁學(xué)的基本定律,也是物理學(xué)的基本定律之一。庫侖定律闡明了帶電體相互作用的規(guī)律,決定了靜電場的性質(zhì),也為整個電磁學(xué)奠定了基礎(chǔ)。庫侖從1777年起就致力于把超距作用引入磁學(xué)和電學(xué)。他認為靜電力和靜磁力都來自遠處的帶電體和荷磁體,并不存在什么電流體和渦旋流體對

30、帶電物質(zhì)和磁體的沖擊;這些力都符合牛頓的萬有引力定律所確定的關(guān)系。庫侖提供了精密的測量,排除了關(guān)于電本性的一切思辯。庫侖的工作對法國物理學(xué)家的影響還可以從稍后的拉普拉斯的物理學(xué)簡略綱領(lǐng)得到證實。這個物理學(xué)簡略綱領(lǐng)最基本的出發(fā)點是把一切物理現(xiàn)象都簡化為粒子間吸引力和排斥力的現(xiàn)象,電或磁的運動是荷電粒子或荷磁粒子之間的吸引力和排斥力產(chǎn)生的效應(yīng)。這種簡化便于把分析數(shù)學(xué)的方法運用于物理學(xué)。因此,理論物理學(xué)首先能在法國興起。 另外,從庫侖定律的建立過程中,類比方法在科學(xué)研究中有重要作用。但是一些類比往往帶著暫時的過度性質(zhì),它們在物理學(xué)的發(fā)展中只是充當“藥引子”或者“催化劑”的作用。因此,物理學(xué)家借助于類

31、比而引進新概念或建立新定律后,不應(yīng)當局限于原先的類比,不能把類比所得到的一切推論都看成是絕對正確的東西,因為類比、假設(shè)不過是物理學(xué)家在建筑物理學(xué)的宏偉大廈時的腳手架而已,大廈一旦建成,腳手架也就應(yīng)該拆除了。 【參考文獻】 (美)威弗馬吉. 物理學(xué)原著選讀M.商務(wù)印書館,1986. 亞沃爾夫.18世紀科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史M.商務(wù)印書館,1991. 宋德生,李國棟.電磁學(xué)發(fā)展簡史M.南寧:廣西人民出版社,1987. 曾景春.物理學(xué)中的類比方法J.大學(xué)物理,1983,(12). 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(6) 靜電力 庫侖定律教案 莆田十中 吳珍發(fā) 【三維目標】 知識與技能： 1.知道點電荷的概念，理解

32、并掌握庫侖定律的含義及其表達式； 2.會用庫侖定律進行有關(guān)的計算，培養(yǎng)學(xué)生運用定律解決實際問題能力； 3.知道庫侖扭稱的原理。 過程與方法： 1.通過學(xué) 習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)生分析問題并利用有關(guān)物理知識解決物理問題的研究方法。 情感、態(tài)度和價值觀： 1.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】 1.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

33、，庫侖定律的應(yīng)用。 【教學(xué)方法】 實驗探究法、交流討論法，啟發(fā)引導(dǎo)法 【教學(xué)過程和內(nèi)容】 同學(xué)們，通過前面的學(xué)習，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？讓我們一起進入本章第二節(jié)庫侖定律的學(xué)習。 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行研究，可是由

34、于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對靜電力的研究并未成功。 (問題1)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。 (問題2)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。 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)該進一步深入得到更準確的定量關(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 （問題4）

35、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。 . 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？ 定量驗證 實驗結(jié)論

36、：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。 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?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)進行的猜想，才是最具有

37、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。） 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數(shù)學(xué)表達式： （說明），叫做靜電力常量。 3適用條件：（1）真空中(一般情況下，在空氣中也近似適用)； （2）靜止的；（3）點電荷。 （強調(diào)）庫侖定律的公

38、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： 例1、（公式的簡單變化）兩個放在絕緣上的相同金屬球A、B，相距d，球的半徑比d小得多，分別帶有電荷3q和q，A球受到的庫侖引力大小為。則（1）B球受到的庫侖引力為_。（2）若保持球A、B的電荷量不變，電荷間的距離增大為原來的2倍，電荷間的作用力為_。（3）若保持球A、B間距離不變，電荷量都增大為原來的2倍，電荷間的作用力為_。（4）現(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后仍放回原處，則電荷間的作用力將變?yōu)開（引力或斥力）,大小為_。 答案：1）F 2） F/4 3） 4F 4）斥力 F/3 例2 （過渡）兩個點電荷的靜電力我

39、們會求解了，可如果存在三個電荷呢？ 例3、（多力情況）有兩個帶正電的小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距l(xiāng)如果引入第三個小球，恰好使得3個小球只在它們相互的靜電力作用下都處于平衡狀態(tài)，第三個小球應(yīng)帶何種電荷，應(yīng)放在何處，電荷量又是多少？ （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。解： (多個點電荷對同一點電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律，另一方面，也為下一節(jié)電場強度的疊加做鋪墊。) （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

40、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。 例4（與其他力小綜合）兩個質(zhì)量均為0.20g的小球,帶的電量相同,用長為30.0cm的細線掛在同一點.靜止時兩線夾角為2=10.小球的半徑可忽略不計,求每個小球的電荷量.（ sintan ） 1.庫侖扭秤實驗 .萬有引力實驗 操作方法:力矩平衡：靜電力力矩金屬細絲扭轉(zhuǎn)力矩. 思想方法：放大、轉(zhuǎn)化、控制變量法 2.與重力大小的比較 萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達式，但是是兩種力，大小相差很大。 試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引

41、力已知電子的質(zhì)量m1=9.1010-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.6710-27kg電子和質(zhì)子的電荷量都是1.6010-19C距離是5.310-11m (通過定量計算，讓學(xué)生明確對于微觀帶電粒子，因為靜電力遠遠大于萬有引力，所以我們往往忽略萬有引力。) 一、點電荷 1、定義 2、理解：理想模型，視情況而定 二、庫侖定律 1、探 究實驗 2、庫侖定律 1）內(nèi)容， 2）公式 3）理解 ：對r的理解，K的理解k=9.0109Nm2/C2 4）適用范圍 ： 真空（空氣中近似成立） 點電荷 5）應(yīng)用：例1,2,3,4（理解庫侖力，以及庫侖力的疊加，與其他力的平衡等） 三、與重力的區(qū)別 1）庫侖扭秤實驗

42、2）與重力的比較 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。 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(7) 庫侖定律的教學(xué)設(shè)計與反思 關(guān)嶺民中 葉紅艷 教材分析：本單元教材的核心是庫侖定律，它既是電荷間相互作用的基本規(guī)律，又是學(xué)習電場強度的基礎(chǔ)。因此，在本單元教學(xué)中對電荷間的相互作，不僅要求學(xué)生定性知道，而且通過庫侖定律的教學(xué)還要求定量了解，但對庫侖定律的解題應(yīng)用。 教學(xué)目標（一）知識目標：1知道在什么情況下帶電體可看成是點電荷；

43、2了解電荷的相互作用，并能應(yīng)用庫侖定律解決一些簡單的實際問題；3知道元電荷是實驗得出的最小電量，元電荷e=1.6010-19c。（二）能力目標：1、使學(xué)生獲得處理信息、思考和解決問題的方法和能力；2、使學(xué)生獲得將書本知識用于實際生活的能力。（三）德育目標：1、介紹元電荷時適當擴展，滲透物質(zhì)無限可分的辯證唯物主義觀點；2、通過小組協(xié)作學(xué)習培養(yǎng)學(xué)生的合作精神；3、通過開展模擬實驗室，培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)觀察、時間的意識和能力。 重點難點: 重點:庫侖定律的內(nèi)容. 難點:庫侖定律的應(yīng)用. 教學(xué)過程： 教師提問：自然界中存在哪幾種形式的電荷？初中我們已學(xué)過摩擦起電，請問：跟絲綢摩擦過的玻璃棒帶什么電？跟毛

44、皮摩擦過的橡膠棒又帶什么電？學(xué)生回答：正負兩種電荷，玻璃棒帶正電，橡膠棒帶負電。教師提問：起電方式？學(xué)生回答：摩擦起電、接觸起電。教師用驗電器演示驗證摩擦起電和接觸起電。教師用實驗演示感應(yīng)起電，并用實驗驗證一端帶正電，一端帶負電。(感應(yīng)起電后,用帶正電的玻璃棒靠近兩端絲帶,一端絲帶與棒吸引,一端排斥,從而說明感應(yīng)起電后,銅殼一端帶正電,一端帶負電)教師提問：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電三種起電方式的微觀機理是否相同？起電實質(zhì)是什么？學(xué)生回答：相同,都是電荷轉(zhuǎn)移和得失。教師提出電荷守恒定律，同時簡單介紹密立根油滴實驗，提出元電荷量的概念。教師提問：這是一個包有鋁箔的不帶電的小球，現(xiàn)在把它懸掛起來

45、。當我們用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近小球時，請大家猜想會發(fā)生什么現(xiàn)象？學(xué)生回答：小球被吸引，小球被排斥，先吸引后排斥教師：大家的猜想對不對，我們用實驗來驗證一下。（做實驗）教師提問：為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？學(xué)生回答：帶電物體會吸引輕小物體，小球與棒碰后，同種電荷相互排斥。教師提問：下面請同學(xué)們猜想一下：電荷間的相互作用力跟什么因素有關(guān)呢？前后四位同學(xué)一起討論一下。學(xué)生回答：f與q1、q2、r等因素有關(guān)。教師：大家的猜想對不對，我們用實驗來驗證一下。（做實驗）教師提問：當橡膠棒逐漸接近小球時大家看到了什么現(xiàn)象？說明了什么問題？為什么說小球偏過去了就能說明電荷間的作用力變了呢？學(xué)生回答：這里需要對帶

46、電小球進行受力分析。當小球平衡時，f=mg.tan，所以夾角變大，說明作用力就變大。實驗：（1）q1、q2不變時，r減小，增大，f增大。（2）q1、r不變時，q2減小，減小，f減小。教師：現(xiàn)在我們已經(jīng)知道f與r、q1、q2有關(guān)，但這只是定性的，那么，f與q1、q2、r之間有沒有定量關(guān)系呢？下面我們來具體研究這個問題。教師提問：我們在研究它們之間的關(guān)系時可采用什么研究方法呢？是q1、q2、r三個變量都變來研究f與它們的關(guān)系好呢？還是先假定三個變量中兩個變量不變，研究f與變量的關(guān)系，最后進行綜合的方法好呢？學(xué)生回答：后一種好。教師：這種研究問題的方法叫控制變量法，它是我們在科學(xué)研究中一種很重要的研

47、究方法?，F(xiàn)在我們可以分成三種情況來研究f與三種變量的關(guān)系。教師提問：下面大家猜想一下這三種情況下，f與q1、q2、r的關(guān)系如何？（在黑板上寫出學(xué)生的猜想）教師提問：大家能大膽猜想很好！下面我們要做的工作是設(shè)計實驗來驗證猜想。那么，剛才的演示裝置能不能來驗證猜想呢？教師提問：作用力f如何測量？（看夾角）兩帶電體間距r如何測量？（用刻度尺）教師提問：兩帶電體的電量q1、q2如何測量？（若學(xué)生說用電流計，指出電流計的偏轉(zhuǎn)需要有電荷流過電流計，小球上的電量太少了可能不會使指針偏轉(zhuǎn)，即使偏轉(zhuǎn)了，小球上的電量也馬上為零了。）教師提問：能不能使用驗電器？不能。原因是：（1）帶電體的電量太少，不能使驗電器的指

48、針偏轉(zhuǎn)；（2）即使能偏轉(zhuǎn)，帶電小球的所帶電量也變化了。教師提問：怎么辦？教師：這里我們看到，要測量出帶電體的電量確實有一定的難度。實際上，在200多年前，有一個叫庫侖的法國物理學(xué)家用一個簡單的辦法巧妙地解決了這個困難。他為了改變帶電小球的電量，將這個帶電小球跟與它同樣的但不帶電的小球相撞，由于兩個小球完全相同，它們帶的電量也一定相等，從而使帶電小球的電量減少到原來的1/2，再用同樣的方法可以使帶電小球的電量減少到原來的1/4、1/8等。教師提問：那么，我們現(xiàn)在的實驗裝置能不能很好地來驗證f、q1、q2、r之間的定量關(guān)系呢？為什么？學(xué)生回答：不能，橡膠棒所帶電量的多少無法知道。教師：對。橡膠棒和

49、小球之間的作用力是比較復(fù)雜的，而我們在研究問題時總是從最簡單的研究做起。教師提問：那么如何來改進實驗裝置呢？學(xué)生回答：把橡膠棒換成小球。教師：剛才大家的想法很好。現(xiàn)在老師給大家介紹一套更好的實驗裝置，其實驗原理和剛才的實驗裝置與我們通過討論不斷完善的設(shè)計類似（庫侖扭秤）。然后啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生通過扭秤裝置來探究f、q1、q2、r之間的定量關(guān)系.庫侖定律：在真空中兩個點電荷間相互作用的電力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。表達式：，式中為靜電力常量，其大小為=9.0109n.m 2 /c 2。然后引導(dǎo)同學(xué)對庫侖定律的內(nèi)涵外延進行詳細的分析. 庫侖定律的

50、優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(8) 庫侖定律導(dǎo)學(xué)案 學(xué)習目標： 1、 說出庫倫定律的的內(nèi)容及寫出其表達式。 2、 明確點電荷是個理想模型，知道帶電體簡化為點電荷的條件。 3、 知道庫侖力與萬有引力的區(qū)別。 4、 會用庫倫定律進行計算。 自主學(xué)習： 一、 演示：探究影響電荷間相互作用力的因素 現(xiàn)象：小球距離帶電體位置越近，絲線偏角越大；距離越遠偏角越小。 結(jié)論： 現(xiàn)象：小球位置不變，增加小球所帶電量，細線偏角變大。 結(jié)論： 二、 庫倫定律 1、內(nèi)容： 中兩個靜止 之間的相互作用力，與它們之間的 成正比，與它們的 成反比，作用力方向在 。 2、點電荷：當帶電體間的 比它們自身的 大的多，以至帶點體得形狀、大小及電

51、荷分布狀況對他們之間的作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看為點電荷。點電荷是理想化的物理模型。 3、庫侖定律的表達式： ， 靜電力常量： 。 4、庫侖定理適用條件：真空中靜止的點電荷。 三、庫侖的實驗 1、閱讀課本上庫侖的實驗，回答：兩個相同的金屬小球，一個帶電量為2C，另一個不帶電，如何使不帶電的小球帶1C的電荷？ 2、庫侖在做實驗時，遇到的最大的困難是什么？他是如何解決的？ 四、庫侖力和萬有引 庫侖力：存在于電荷之間。 萬有引力：存在任何有質(zhì)量的物體之間，包括帶點離子。 通過例題一，在微觀帶電粒子的相互作用中， 遠大于 。 五、利用庫侖定律和平行四邊形定則求帶電體間的靜電力的大小和

52、方向。 做例題二，學(xué)習解題過程和方法。 結(jié)論：多個點電荷對某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。 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(9) 第2節(jié)庫侖定律練習題 1下列關(guān)于點電荷的說法，正確的是( ) A點電荷一定是電量很小的電荷 B點電荷是一種理想化模型，實際不存在 C只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷 D體積很大的帶電體一定不能看成點電荷 2關(guān)于庫侖定律的公式Fk，下列說法中正確的是( ) A當真空中的兩個點電荷間的距離r時，它們之間的靜電力F0 B當真空中的兩個點電荷間的距離r0時，它們之間的靜電力F C當兩個點電荷之間的距離r時，庫侖定律的公式就不適用了 D當兩個點

53、電荷之間的距離r0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用 3真空中兩個點電荷Q1、Q2，距離為R，當Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，距離R增大到原來的3倍時，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼? ) A1倍 B3倍 C6倍 D9倍 k b 1 . c o m 4.如圖所示，兩個質(zhì)量均為 m 的完全相同的金屬球殼 a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離 l 為球半徑的3倍若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的庫侖力F庫的表達式正確的是( ) AF庫k BF庫k新 課 標 第 一 網(wǎng) CF庫m2，則12 B若m1

54、m2，則12 C若m12 D若q1q2，則12 9要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法可行的是( ) A每個點電荷的電荷量都增大到原來的2倍，電荷間的距離不變 B保持點電荷的電荷量不變，使兩個點電荷的距離增大到原來的2倍 C使一個點電荷的電荷量增加1倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時使兩點電荷間的距離減小為原來的 D保持點電荷的電荷量不變，將兩點電荷間的距離減小為原來的 10半徑相同的兩個金屬小球A和B帶有電量相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小

55、是( ) A. F B. F C. F D. F 11兩個完全相同的小金屬球，它們的帶電荷量之比為51(皆可視為點電荷)，它們在相距一定距離時相互作用力為F1，如果讓它們接觸后再放回各自原來的位置上，此時相互作用力變?yōu)镕2，則F1F2可能為( ) A52 B54 C56 D59新 課 標 第 一 網(wǎng) 12如圖1213所示，在光滑且絕緣的水平面上有兩個金屬小球A和B，它們用一絕緣輕彈簧相連，帶同種電荷彈簧伸長x0時小球平衡，如果A、B帶電荷量加倍，當它們重新平衡時，彈簧伸長為x，則x和x0的關(guān)系為( ) Ax2x0 Bx4x0 Cx4x0 13. 光滑絕緣導(dǎo)軌，與水平面成45角，兩個質(zhì)量均為m，

56、帶等量同種電荷的小球A、B，帶電量均為q，靜止于導(dǎo)軌的同一水平高度處，如圖所示求：兩球之間的距離 14.質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上，相鄰球間的距離均為L，A球帶電量qA10q；B球帶電量qBq.若在C球上加一個水平向右的恒力F，如圖所示，要使三球能始終保持L的間距向右運動，問外力F為多大？C球帶電性質(zhì)是什么？ 1-4：B AD A B 5解析：小球A受力如圖，受四個力，重力mg、庫侖力F、絲線兩個拉力FT相等 則FTsin60mg FTcos60FTk 解得q . 答案：均為 6-10：D A BC AD A 11解析：選BD.由庫侖定律，它們接觸前的庫侖力為F

57、1k 若帶同種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為3q，此時庫侖力為F2k 若帶異種電荷，接觸后的帶電荷量相等，為2q，此時庫侖力為F2k 12解析：選C.設(shè)彈簧原長為l，勁度系數(shù)為K，根據(jù)庫侖定律和平衡條件列式得 kKx0，kKx 兩式相除：，得：x4x0， 因lxlx0，由此推斷選項C正確 13.解析：設(shè)兩球之間的距離為x，相互作用的庫侖力為F，則：Fk 由平衡條件得：Fcos45mgsin45 由以上兩式解得：xq. 答案：q 14解析：由于A、B兩球都帶正電，它們互相排斥，C球必須對A、B都吸引，才能保證系統(tǒng)向右加速運動，故C球帶負電荷w w w .x k b 1.c o m 以三球為整體，

58、設(shè)系統(tǒng)加速度為a，則F3ma 隔離A、B，由牛頓第二定律可知： 對A：ma 對B：ma 聯(lián)立、得F70k. 答案：70k 負電荷 庫侖定律的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(10) 電荷及其守恒定律、庫侖定律 編稿：周軍 審稿：隋偉 【學(xué)習目標】 1、知道自然界存在兩種電荷，理解元電荷和點電荷的概念 2、理解摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，知道電荷守恒定律 3、了解庫侖扭秤的實驗原理 4、理解庫侖定律，并會用庫侖定律進行相互作用力的計算 【要點梳理】 要點一：電荷及電荷守恒定律 1、自然界中存在兩種電荷 要點詮釋： (1)兩種電荷：自然界中只存在兩種電荷，即正電荷和負電荷我們把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷，

59、用正數(shù)表示；把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負電荷，用負數(shù)表示. (2)自由電子和離子：金屬中離原子核較遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種電子叫做自由電子，失去電子的原子便成為帶正電的離子，簡稱正離子；得到電子的原子便成為帶負電的離子，稱為負離子 (3)電荷的性質(zhì)：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；任何帶電體都能吸引輕小物體 2、 物體帶電的三種方式比較 要點詮釋： 實驗 結(jié)果 原因 摩擦起點 毛皮摩擦橡膠棒 由于毛皮的原子核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱，在摩擦過程中由于摩擦力做功使毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒，橡膠棒得到電子帶負電，毛皮失去電子帶正電 接觸起點 帶電體

60、接觸驗電器 帶電體接觸驗電器時，帶電體的部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器上，使驗電器帶電 感應(yīng)起點 帶電體靠近驗電器 當帶電體靠近驗電器時，由于電荷間的相互吸引或排斥，使驗電器兩端帶上等量異種電荷，靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷 注意：感應(yīng)起電只適用于導(dǎo)體，摩擦起電只適用于絕緣體因為只有導(dǎo)體的電子才可以自由移動，絕緣體的電子不能自由移動，因此，絕緣體不會發(fā)生感應(yīng)起電 3、 電荷守恒定律 要點詮釋： 1內(nèi)容 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變，這個結(jié)論叫做電荷守恒定律 2電荷守恒定律的另一種表