2018-2019學(xué)度高中創(chuàng)新設(shè)計物理粵教版3-1資料：第一章第2講探究靜電力

第一章電場第2講探究靜電力1.知道點(diǎn)電荷的概念.2.識記庫侖定律的公式和適用條件，會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計算.目標(biāo)定位二、庫侖定律三、靜電力的疊加四、靜電力作用下的平衡問題欄目索引一、點(diǎn)電荷對點(diǎn)檢測自查自糾1.定義：本身的大小比它到其他帶電體的距離

的帶電體，可以抽象為一個

，即點(diǎn)電荷.2.點(diǎn)電荷是

的物理模型，只有電荷量，沒有大小、形狀，類似于力學(xué)中的

，實(shí)際并

.(填“存在”或“不存在”).答案一、點(diǎn)電荷知識梳理小得多不存在理想化質(zhì)點(diǎn)幾何點(diǎn)(1)只有體積很小或電荷量很小的帶電體才可以看作點(diǎn)電荷嗎？答案【深度思考】答案不是.一個帶電體能否看作點(diǎn)電荷，是相對于具體問題而言的，與體積大小和電荷量大小無關(guān).(2)點(diǎn)電荷就是元電荷嗎？答案不是.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，元電荷是最小電荷量.例1關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是(

)A.點(diǎn)電荷就是體積小的帶電體B.球形帶電體一定可以視為點(diǎn)電荷C.帶電少的帶電體一定可以視為點(diǎn)電荷D.大小和形狀對作用力的影響可忽略的帶電體可以視為點(diǎn)電荷典例精析解析答案返回總結(jié)提升返回總結(jié)提升解析點(diǎn)電荷不能理解為體積很小的帶電體，也不能理解為電荷量很少的帶電體.同一帶電體，如要研究它與離它較近的電荷間的作用力時，就不能看成點(diǎn)電荷，而研究它與離它很遠(yuǎn)的電荷間的作用力時，就可以看作點(diǎn)電荷.帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要依具體情況而定，A、B、C均錯.答案D返回總結(jié)提升(1)一個帶電體能否看作點(diǎn)電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀確定.(2)點(diǎn)電荷的電荷量可能較大也可能較小，但一定是元電荷的整數(shù)倍.1.探究方法：用

法研究點(diǎn)電荷間的相互作用力與電荷量、距離的關(guān)系.2.內(nèi)容：在真空中兩個點(diǎn)電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成

，跟它們間的距離的二次方成

，作用力的方向在它們的

.電荷之間的這種作用力稱為

，又叫做

.答案知識梳理二、庫侖定律變量控制正比連線上靜電力庫侖力反比9.0×109

4.適用條件：(1)

；(2)

.在真空中點(diǎn)電荷5.靜電力的確定(1)大小計算：利用庫侖定律計算靜電力時不必將表示電性的正、負(fù)號代入公式，只代入q1和q2的絕對值即可.(2)方向判斷：利用同種電荷相互

、異種電荷相互

來判斷.答案排斥吸引答案【深度思考】答案不正確.因?yàn)楫?dāng)電荷q1、q2間的距離r→0時，已不能將q1、q2視為點(diǎn)電荷了，庫侖定律不再適用.例2兩個完全相同的金屬小球A、B(均可視為點(diǎn)電荷)帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩小球之間相互吸引力的大小是F.今讓第三個不帶電的相同金屬小球先后與A、B兩小球接觸后移開.這時，A、B兩小球之間的相互作用力的大小是(

)典例精析解析答案總結(jié)提升解析設(shè)A、B兩球間的距離為r，因?yàn)殚_始時A、B兩球間的作用力是吸引力，所以設(shè)A所帶電荷量為Q，B所帶電荷量為－Q，由庫侖定律知，開始時A、B兩球之間的作用力

當(dāng)?shù)谌齻€不帶電的小球與A球接觸時，據(jù)電荷均分原理可知，兩球均帶電荷量為答案A總結(jié)提升(1)庫侖定律只適用于真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用，一般沒有特殊說明的情況下，都可按真空來處理.(2)兩個點(diǎn)電荷之間的庫侖力遵守牛頓第三定律，即不論電荷量大小如何，兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小總是相等的.例3

如圖1所示，兩個半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近距離為r，帶等量異種電荷，電荷量為Q，兩球之間的靜電力為下列選項(xiàng)中的哪一個(

)解析答案圖1B總結(jié)提升返回返回總結(jié)提升兩個形狀規(guī)則的均勻球體相距較遠(yuǎn)時可以看作點(diǎn)電荷；相距較近時不能看作點(diǎn)電荷，此時球體間的作用力會隨著電荷的分布而變化.1.兩個點(diǎn)電荷間的作用力

(選填“會”或“不會”)因?yàn)榈谌齻€點(diǎn)電荷的存在而有所改變.2.兩個或者兩個以上點(diǎn)電荷對某一個點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個點(diǎn)電荷的作用力的

.答案三、靜電力的疊加知識梳理不會矢量和例4如圖2所示，在A、B兩點(diǎn)分別放置點(diǎn)電荷Q1＝＋2×10－14C和Q2＝－2×10－14C，在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2m.如果有一個電子在C點(diǎn)，它所受到的庫侖力的大小和方向如何？典例精析解析答案總結(jié)提升返回圖2總結(jié)提升解析電子在C點(diǎn)同時受A、B點(diǎn)電荷對其的作用力FA、FB，答案8.0×10－21N方向平行于AB向左總結(jié)提升(1)庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性.它與學(xué)過的重力、彈力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性質(zhì).(2)當(dāng)多個帶電體同時存在時，每兩個帶電體間的庫侖力都遵守庫侖定律.某一帶電體同時受到多個庫侖力作用時可利用力的平行四邊形定則求出其合力.返回例5如圖3所示，用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q＝3.0×10－6C的正電荷.兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g＝10m/s2；靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷).求：

典例精析解析答案四、靜電力作用下的平衡問題圖3(1)兩線上的拉力F1和F2的大??；解析對A進(jìn)行受力分析，如圖所示水平方向F1sin60°＝F2sin60°聯(lián)立以上兩式解得，F(xiàn)1＝F2＝1.9N答案1.9N

1.9N

(2)支架對地面的壓力FN的大小.解析答案技巧點(diǎn)撥圖3解析設(shè)地面對支架的支持力大小為FN′，對B和支架進(jìn)行受力分析，如圖所示由牛頓第三定律得支架對地面的壓力大小FN＝FN′＝1.1N答案1.1N返回技巧點(diǎn)撥分析靜電力平衡的基本方法：(1)明確研究對象；(2)畫出研究對象的受力分析圖；(3)根據(jù)平衡條件列方程；(4)代入數(shù)據(jù)計算或討論.返回1.(對點(diǎn)電荷的理解)(多選)下列說法中正確的是(

)A.點(diǎn)電荷是一種理想化模型，真正的點(diǎn)電荷是不存在的

B.點(diǎn)電荷就是體積和電荷量都很小的帶電體解析答案對點(diǎn)檢測自查自糾1234D.一個帶電體能否看成點(diǎn)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

1234解析點(diǎn)電荷是一種理想化模型，一個帶電體能否看成點(diǎn)電荷不是看其大小和所帶電荷量多少，而是應(yīng)具體問題具體分析，是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計.因此大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷和小的帶電體一定能看成點(diǎn)電荷的說法都是錯誤的，所以選項(xiàng)A、D正確，B錯誤；r→0時已經(jīng)不能看成點(diǎn)電荷，C錯誤.答案AD2.(庫侖定律的理解和應(yīng)用)兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)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)?/p>

，則兩球間庫侖力的大小為(

)解析答案1234B3.(靜電力的疊加)如圖4，電荷量為q1和q2的兩個點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn).已知放在P、Q連線上某點(diǎn)R處的點(diǎn)電荷q受力為零，且PR＝2RQ.則(

)解析答案1234圖4A.q1＝2q2

B.q1＝4q2

C.q1＝－2q2

D.q1＝－4q2解析由于R處的點(diǎn)電荷q受力平衡，解得：q1＝4q2.B4.(靜電力作用下的平衡)如圖5所示，把質(zhì)量為3g的帶電小球B用絕緣細(xì)繩懸掛，若將帶電荷量為Q＝－4.0×10－6C的帶電小球A靠近B，當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距