高二物理人教版选修31 1.docx

库仑定律重/难点重点：掌握库仑定律。难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算。重/难点分析重点分析：为突破重难点应讲清库仑定律及适用条件说明库仑力符合力的特征遵守牛顿第三定律。为定性演示库仑定律应使带电小球表面光滑防止尖端放电支架应选绝缘性能好的空气要干燥。说清k的单位由公式中各量单位确定其数值则由实验确定。难点分析：库仑定律只适用于点电荷。关于“点电荷”应让学生理解这是相对而言的只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略带电体就可以看作点电荷。严格地说点电荷是一个理想模型实际上是不存在的。这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念。容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷这一点在教学中应结合实例予以纠正。任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律。用矢量求和法求合力。突破策略⒈实验：学生动手做摩擦起电实验；演示实验：同性电荷相推斥异性电荷相吸引。（注意学生的感性知识）2.(1)库仑定律的适用条件：真空中两个点电荷之间的相互作用。点电荷：带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。理解为带电体只为一点电荷集中于该点r即为两个带电体之间距离。当带电体大小与它们距离相比不可忽略时电荷不能视为集中一点r不能确定不适用库仑定律。(2)k：静电力常量。重要的物理常数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是：F：N、q：C、r：m。(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即可。(4)库仑力也称为静电力它具有力的共性。它与高一时学过的重力弹力摩擦力是并列的。它具有力的一切性质它是矢量合成分解时遵从平行四边形法则与其它的力平衡使物体发生形变产生加速度。(5)F是与之间的相互作用力F是对的作用力也是对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。不能理解为受的力也不等。3.【解题点要】例1.在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？+4QABC-Q解析：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧；再由F、k、q相同时∴即C在AB延长线上且AB=BC。②C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡另一个必然也平衡。由F、k、相同而且必须是正电荷。所以C点处引入的点电荷。AB-Q-2Q例2.已知如图光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B带电量分别为-2Q与-Q。现在使它们以相同的初动能（对应的动量大小为）开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为和动量大小分别为。有下列说法：③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点。④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是A．②④B．②③C．①④D．③④解析：由牛顿定律的观点看两球的加速度大小始终相同相同时间内的位移大小一定相同必然在连线中点相遇又同时返回出发点。由动量观点看系统动量守恒两球的速度始终等值反向也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点。且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看两球接触后的电荷量都变为-1.5Q在相同距离上的库仑斥力增大返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功由机械能定理系统机械能必然增大即末动能增大。选C。本题引出的问题是：两个相同的带电小球（可视为点电荷）相碰后放回原处相互间的库仑力大小怎样变化？讨论如下：ABCFABFBFCBF例3.已知如图在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球彼此间的距离都是lA、B电荷量都是+q。给C一个外力F使三个小球保持相对静止共同加速运动。求：C球的带电性和电荷量；外力F的大小。解析：先分析A、B两球的加速度：它们相互间的库仑力为斥力因此C对它们只能是引力且两个库仑力的合力应沿垂直于AB连线的方向。这样就把B受的库仑力和合力的平行四边形确定了。于是可得。突破反思本次课不应该受到教材的束缚可以不按着教材把库仑扭秤实验放在规律出现之后库仑定律是实验定律实验应该放在规律出来之前虽然教材是放在规律之后了作为一个老师应该有重新大胆组织教材的能力。不仅如此还应该对实验详细讲解例如先讲原理、再讲观察到的现象、由现象我们可以得到的实验结论。对于比较万有引力和库仑力大小的问题也应该详细讲解包括例题也应该做好解题的示范工作规规