2017-2018学年教科版选修1-1 库仑定律 第1课时 学案
2017-2018学年教科版选修1-1    库仑定律  第1课时 学案第2页

[要点提炼]

1.三种起电过程都没有创造电荷,也没有消灭电荷.本质都是电子发生了转移,也就是物体所带电荷的重新分配,电荷总量并未发生变化.

2.电荷守恒定律的理解

(1)"电中性"、"中和"的本质:电中性的物体是有电荷存在的,只是代数和为零,对外不显电性;电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时,正负电荷相互抵消.

(2)"总量"的含义:指电荷的代数和.

3.元电荷是电荷量而不是电荷,所有带电体的电荷量或者等于元电荷,或者是元电荷的整数倍.

三、库仑定律

1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.

2.数学表达式:F=k,式中k叫静电力常量,其数值为k=9.0×109N·m2/C2.

3.点电荷:是指没有大小的带电体,是一种理想化的物理模型,实际上并不存在.

[问题设计]

请同学们观察教材"研究电荷之间作用力的大小与哪些因素有关"的演示实验,分析小球挂在P1、P2、P3三个位置时丝线与竖直方向的夹角关系,由此可知两带电小球间的相互作用力与什么因素有关?

答案 由实验可知,两小球间的距离越小,丝线与竖直方向的夹角越大,说明两带电小球间的作用力跟小球间的距离有关.

[要点提炼]

1.对点电荷的理解

(1)"点电荷"指的是一种没有大小的带电体.

(2)看成点电荷的条件:

带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体就可以看成点电荷.

2.对库仑定律的理解

(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.即:F=k.

(2)适用条件:①真空中;②点电荷.

(3)静电力的方向:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,作用力的方向在两点电荷的连线上.

(4)静电力常量k

①数值:k=9.0×109 N·m2/C2.

②物理意义:真空中两个相距为1 m、电荷量都为1 C的点电荷之间的相互作用力为9.0×109 N.

说明 静电力具有力的共性,遵循牛顿第三定律和力的平行四边形定则.

[延伸思考]

根据公式F=k,当r→0时,则库仑力F→∞,这种认识对吗?为什么?("→"表示"趋向于","∞"表示"无穷大")

答案 这种认识是错误的.因为当r→0时,两电荷已失去了作为点电荷的前提条件,何况实际电荷都有一定大小,根本不会出现r=0的情况,也就是说当r→0时,电荷已不能再看成是点电荷,所以违背了库仑定律的适用条件.