学习目标
,了解理想化模型,体会理想化方法在科学研究中的作用。
,明确库仑定律的适用条件,并能应用库仑定律进行定量计算。
,知道静电力常量。
,体会自然规律的多样性和统一性。
感知教材
:保持电荷的电荷量不变,距离增大时,作用力;距离减小时,作用力。
:保持两个电荷之间的距离不变,电荷量增大时,作用力;电荷量减小时,作用力。探究的物理方法为。
: 间的相互作用力,也叫。它的大小与带电体的及有关。
,以致带电体的、、及对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点,,是一种的物理模型。
:真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小,与它们电荷量的乘积成,与它们距离的二次方成,作用力的方向在它们的。
= ,式中k叫做静电力常量,k的数值是,其意义为两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时,×109N。
,长为L的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A和B(可看作点电荷),A球带电量为+Q,B球带电量为-Q。试画出B球受到的库仑力示意图。并求该力的大小。
实验原理
如图所示,F= ,
θ,F ,θ变小,
F .
方法(控制变量法)
探究电荷间作用力与距离的关系
探究电荷间作用力与电荷量的关系
实验操作
保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变化情况
改变小球带电荷量q,观察夹角θ变化情况
实验现象
r变大,θ.
r变小,θ.
q变大,θ.
q变小,θ.
实验结论
电荷间的作用力与距离有关,与电荷量有关
?是不是体积很小的带电体都可看做点电荷?
一个物体能否被看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状而定。(可类比于质点理解)
?
(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小单位.
(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,是带电个体,其带电荷量可以很大也可以很小,但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍.
疑难解析
,但在计算静电力的大小时,.
,由于两个点电荷已经失去了点电荷的前提条件,因此不能根据库仑定律得到库仑力无穷大的结论.
,也可近似地用于气体介质,为了排除其他介质的影响,将实验和定律约束在真空的条件下.
,可以与其他力合成、分解,可以与其他力平衡,可以产生加速度,遵从牛顿第三定律,两点电荷间的库仑力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上.
-2,得到了库仑定律的数学表达式。在实验中利用了电荷均分原理:两个点电荷带同种电荷,接触后
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