第九章第2节库仑定律【学习目标】1.通过库仑定律的探究过程,体会实验与类比在定律的建立过程中发挥的重要作用。2.通过与质点模型类比,知道点电荷模型的物理意义及建立点电荷模型的条件,进一步体会科学研究中的理想模型方法。3.理解库仑定律的内涵和适用条件,能够应用库仑定律计算点电荷间的静电力,会利用力的合成的知识解决多个电荷间的相互作用问题。4.体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法。5.对比库仑定律和万有引力定律的形式,体会物理学的和谐统一之美,提高物理学习兴趣。【课前预习】一、电荷之间的作用力1.实验探究:结论:电荷间的作用力随着电荷量的增加而增大,随着距离的增大而减小。2.点电荷:是一种理想化模型。当带电体之间的距离较远时,对所研究问题没有影响,可以忽略带电体的形状、大小及电荷分布状况,而看作带电的点。3.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,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。(2)表达式:F=k,公式中k叫做静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2。(3)定律的适用范围:①在真空中;②两个静止点电荷。(在空气中库仑定律也近似成立)二、库仑的实验(了解)1.实验装置电荷分配规律:两个完全相同的导体球相互接触,若两导体球带同种电荷,会把总电荷量平分;若带异种电荷,则先中和然后再把剩余电荷量平分。三、静电力计算1.两个点电荷间的作用力用库仑定律计算;2.两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。(两个点电荷间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变)▲判一判(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。(×)(2)实验表明两个带电体的距离越大,作用力就越小。(√)(3)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型。(√)(4)球形带电体一定可以看成点电荷。(×)(5)很大的带电体也有可能看作点电荷。(√)【学习过程】任务一:对点电荷的理解[例1]下列关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.只有球形带电体才能看成点电荷D.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷[变式训练1-1]美国东部一枚火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心39B发射塔冲天而起。这是美国未来载人航天工具——“战神Ⅰ-X”火箭的第一次升空。升空过程中由...