教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 2 库仑定律
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2 库仑定律

[学习目标] 1.了解探究电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的关系的实验过程.2.知道点电荷的概念.3.理解库仑定律的内容、公式及适用条件,会用库仑定律进行有关的计算.4.了解库仑扭秤实验.

一、探究影响点电荷之间相互作用的因素

[导学探究] (1)什么是点电荷?实际带电体看成点电荷的条件是什么?

(2)O是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1中P1、P2、P3等位置.

图1

①保持小球的带电荷量不变,将悬点由P1依次移至P3,小球所受作用力大小如何变化?说明什么?

②若保持小球位置不变,增大或减小小球所带的电荷量,小球所受作用力的大小如何变化?说明什么?

答案 (1)点电荷是用来代替带电体的点,当带电体的形状、大小及电荷分布对作用力的影响可以忽略时,带电体可以看成点电荷.

(2)①小球受力大小逐渐减小,说明带电体间的作用力随距离的增大而减小.

②增大小球所带的电荷量,小球受到的作用力增大;减小小球所带的电荷量,小球受到的作用力减小.

说明电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大.

[知识梳理]

1.点电荷

(1)点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、电荷分布状况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,叫做点电荷.

(2)说明:

①点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.

②带电体能否看做点电荷,不取决于带电体的大小,而取决于它们的形状、大小与距离相比能否忽略.即将带电体看做点电荷的前提条件是带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸.

(3)正确区分点电荷与元电荷:

①元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的数值,是电荷量的最小值,没有正、负之分.

②点电荷只是不考虑大小和形状的带电体,其带电荷量可以很大,也可以很小,但它一定是元电荷的整数倍.

2.点电荷间的作用力