第一章 第2节 库仑定律
【使用说明】
1.独立完成学案，先认真阅读教材，勾划重点知识，完成导学案，遇到难点第二次研究教材，查找资料，将自己的疑问记下来，并写上提示语，做上标记。解
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
时注意对概念及公式的理解。
2.各组学科组长按时收交，组长督促落实，全部达标，然后及时收交。
【学习目标】
1.通过演示实验定性了解电荷之间的作用力大小与电荷的多少以及电荷之间的距离有关；
2.知道点电荷是个理想模型,知道带电体简化为点电荷的条件,感悟科学研究中建立理想模型的重要意义；
3.知道库仑定律的文字表述及其公式表达.通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性；
4.了解库仑扭秤实验；
5.积极主动，参与并体验学习的乐趣。
【重点难点】
重点：库仑定律理解及其应用；
难点：库仑定律的实验探究.
【课 前 预 习 案】
【预习自学】
阅读教材第5---6页内容，思考并完成下列问题：
1、影响电荷间相互作用力的因素
如图所示，细线吊一个小球A（带电），另一个带同种电的小球B，A球受力平衡时，细线偏离竖直方向一个角度θ.
①保持距离r一定，研究相互作用力F与距离r的关系.
先让塑料球带电，后给球形导体带电并逐渐增加电量，观察偏角；
②保持电量q一定，研究相互作用力F与电荷量Q的关系.
将球形导体逐渐靠近减小距离，观察偏角。
定性实验结论：
距离r一定，电量q增加，偏角 ，作用力F ：
电量q一定，距离r越小，偏角 ，作用力F 。
2、库仑定律
内容：
公式：
适用条件：
3、什么是点电荷？满足什么条件时带电体可以看做点电荷？
4、库仑实验的实验装置叫什么？库仑定律表达式中的比例系数k叫做什么？它的数值是多少？
5、库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似，二者有什么区别？
【预习自测】
1．库仑定律的适用范围是 （ ）
A、真空中两个带电球体间的相互作用
B、真空中任意带电体间的相互作用
C、真空中两个点电荷间的相互作用
D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律
2．两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则（ ）
A、电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/4
B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变
C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变
D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变
【课 内 探 究 案】
探究一：库仑定律的理解与应用
问题1：两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。
（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？
（2）只改变q1电性，相互作用力如何变？
（3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变？
（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？
（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？
2.关于库仑定律的几点说明：
(1)k为静电力常量, k=9.0×109N.m2/C2,其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须采用国际单位。
(2)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向。
(4)F是Q1与Q2之间的相互作用力，是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。
(5)库仑力(静电力)是与重力，弹力，摩擦力并列的。
(6)任意带电体可以看成是由许多点电荷组成的，所以知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向。
问题2：根据库仑定律的公式
我们可以推出当r趋近于0时，F趋近于0，请问，这种看法正确吗？为什么？
训练2：真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（ ）
A、4/9 B、4/27 C、8/27 D、2/27
探究二：库仑定律与万有引力定律的比较
问题3：已知氢核（质子）的质量m2=1.67×10-27 kg，电子的质量m1=9.1×10-31kg，电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C，在氢原子内电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核和电子之间的万有引力和库伦力。
（1）氢原子核与电子之间的万有引力F1如何计算？
（2）氢原子核与电子之间的库伦力F2如何计算？
（3）试从公式、存在表现、作用媒介、适用条件等方面比较万有引力定律和库仑定律。
【归纳
总结
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】
1.库仑定律在应用时，可以不代入电性符号，直接代入绝对值，最后判定方向；
2.计算说明万有引力远远小于库仑力，以后在研究微观带电粒子的相互作用力时,通常可以忽略万有引力。
【课 堂 检 测 案】
1．关于元电荷，下列说法中正确的是( )
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的值
通常取作e＝1.60×10－19C
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
2．两个分别带有电荷量－Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间
库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为( )
A．
B．
C．
D．
3．大小相同的金属小球，所带电量的值分别为Q1、Q2，且Q1=1/3Q2,把Q1,Q2放在相距较远的两点，它们间的作用力大小为F，若使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作用力的大小．
4．有A、B两个带电小球（可视为点电荷），电荷分别为和q1=q、q2=9q,相距0.4m，如果引入第三个小球C，正好使第三个小球都处于止状态，则C小球应带什么电，应放在离A球多远处？且C球所带电荷量为多少 ？(提示：C求平衡时所受合力为0；可设C的电量为Q)
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