第二节 探究静电力
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件.
科学探究:1.经历探究实验过程,得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系.2.了解库仑扭秤实验,体会实验的巧妙之处.
科学思维:1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算.
一、点电荷
1.定义:可以抽象成一个几何点的带电体.
2.特点
(1)本身的大小比它到其他带电体的距离小得多.
(2)研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况.
(3)点电荷是一种理想化的物理模型,和力学中的质点模型一样,是一种科学的抽象.
3.理想化模型:当研究对象受多个因素影响时,在一定条件下人们可以抓住主要因素,忽略次要因素,将研究对象抽象为理想模型,从而使问题的处理大为简化.
二、库仑定律
1.探究影响静电力大小的因素:
(1)图1中,A为一固定的导体小球,B、C为相同的轻质导体小球.
图1
(2)实验原理:
①轻质小球的偏角大小反映静电力的大小.
②研究静电力与距离和电荷量的关系,要采用控制变量法.
(3)实验探究:
①使小球A、B、C带同种电荷且qB=qC,使rAC>rAB,观察到小球B的偏角大于(选填"大于""小于"或"等于")小球C的偏角.
结论:q一定时,r越大,F越小;r越小,F越大.
②使A、B球带同种电荷,C球不带电,且保持rAB一定,让C球与B球接触后再移走C球,观察到B的偏角变小.