高二物理库伦定律3

§1.2库仑定律

撰稿：魏峰 审核：黄会营 2009.08.11

一、学习目标:

1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．

2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．

3．知道库仑扭秤的实验原理．

二、学习重点：电荷守恒定律

学习难点：电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。

三、知识连接： 电荷间的相互作用力：同种电荷相排斥、异种电荷相吸引。

四、学习过程：

（一）探究电荷之间的相互作用力的因素：(参见课本图1.2－1)．

由探究实验过程可知，影响两电荷之间相互作用力的因素：

1． ，2． ．

（二）库仑定律：

1.内容表述：

2.公式：

3.公式中K 表示： 、K=

4.适用条件： ， .

注意：（1）容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在学习中应结合

实例予以纠正。在实际问题中只有当带电体间的距离比它们自身的大小大的多，以至

于带电体的形状和大小对相互作用的影响可以忽略不计时，带电体才可以视为点电

荷。

（2）库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，为了排除其他介质的影响，

将实验和定律约束在真空的条件下．

（4）静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．

（3）带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．

（5）如果两个带电体是均匀带电球体，那么距离r 电荷分布不均时匀库仑定律则不适用。 【例如：】半径为r 的金属球，其边缘相距r 同种电荷Q ，设两电荷Q 间的库仑力大小为F ，则F 等于吗？

5.点电荷间库仑力的作用方向在 ，而具体方又如何判

断呢：

※（三）库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）

库仑扭秤实验原理：库仑的扭秤是由一根悬挂在细长线上的轻棒和在轻棒两端附着

的两只平衡球构成的。当球上没有力作用时，棒取一定的平衡位置。如果两球中有一个

带电，同时把另一个带同种电荷的小球放在它附近，则会有电力作用在这个球上，球可

以移动，使棒绕着悬挂点转动，直到悬线的扭力与电的作用力达到平衡时为止。因为悬

线很细，很小的力作用在球上就能使棒显著地偏离其原来位置，转动的角度与力的大小

成正比，距离倒数的平方正比于角度，也就是说距离倒数的平方乘以角度应为常数（做

图很容易看出关系），也就是说力与距离倒数的平方正比。同理，当距离一定时，只改变小球所

带的电量可验证力与两小球所带电量的乘积成正比。

实验技巧：（1）.小量放大．（2）．电量的确定．

（四）典型例题：

1.试比较电子和质子间的库仑力和万有引力．已知电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．

可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同

之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是力，绝没有力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑力，忽略力。

2.参考P7例2完成课后“问题与练习”的第4小题。（注意需用到力的平行四边形定则）。

可以看出当一个点电荷受到多个点电荷的作用时，可以根据力的独立作用原理进行力

的合成和分解并进行矢量运算.

五、小结：（请大家自行总结本节课内容）

对于库仑定律需要强调的是：

（1）点电荷的电性有正负之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电量的绝对值进

行计算．根据电荷之间的电荷异同来判断是吸引力还是斥力.

（2）在两点电荷之间距离接近为零时，由于两个点电荷已经失去了点电荷的前提条件，因此不能根据库仑定律得到库伦力无穷大的结论．

（3）当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成分解并进行矢量运算.

六、过关训练：

1．下列说法正确的是（）

A、元电荷就是质子

B、点电荷是很小的带电体

C、摩擦起电说明电荷可以创造

D、库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算

2 、电荷量分别为q

1 、q

2

的两个点电荷，相距r时相互作用力为F，则

A、如果q

1 、q

2

恒定，当距离变为r/2 时，作用力将变为2F

B、如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电荷的电荷量和它们之间的距离都减半时，作用力变为2F

C、如果它们的电荷量和距离都加倍，则作用力不变

D、如果它们的电荷都加倍，距离变为时，作用力变为2F

3．真空中有两个相同的带电金属小球A和B（可视为点电荷），相距为r，带电量分别为

+q和+2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C先跟A接触后再跟B小球接触时，A的电量为，B的电量为；再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小为：

4.如图所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它

们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那

么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．

5、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)

七、当堂检测

1、关于点电荷，下列说法正确的是：（）

A、它是一个带有电荷的几何点；

B、它自身不一定很小，所带电荷不一定很少；

C、体积小于1mm3的带电体就是点电荷；

D、体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷。

2、两个完全相同的金属球A和B，带异号不等量电荷，相隔一定距离，库仑力为F；把两球相互接触后再放回原处，则两球间的库仑力将：（）

A、减小

B、增大

C、不变

D、以上情形都有可能

3、真空中两个点电荷Q1和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

4.请完成P9课后“问题与练习”第2题和第5题

（第2题）

(第5题)

课后反思：

高二物理：电功和电功率(教案)

高中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 高中物理 / 高二物理教案 编订：XX文讯教育机构

电功和电功率(教案) 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于高中高二物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 教学目标 （一）知识目标 1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。 2、理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算。 3、了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。 4、知道电功率、热功率的联系和区别． （二）能力目标 1、通过灯泡工作功率的演示，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力。 （三）情感目标 1、通过演示实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度。 2、通过电能和其他能的转化和守恒规律的讲解进一步渗透辨论唯物主义观点的教育和节

约能源勤俭节约的优良传统。 3、通过灯泡实际功率的演示，对学生进行安全意识教育。 教学建议 1、在推导电功的公式时，应该注意讲清楚，在时间内，只是相当于把电荷由电路的一端移至另一端(两端的电压为 )，这与在真空中把某一电荷由某处移至另一处有区别，但效果是一样的，即所做的功相同。 2、可用类比的方法向学生说明：电场力对自由电行做功时，在真空中电势能转化为动能，这相当于物体在真空中自由下落时，重力势能转化为动能；在电阻元件中电势能转化为内能，这相当于物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时，重力势能转化为内能。 3、教材只要求学生知道电功率和热功率的区别和联系，而不要求对这个问题作进一步讨论。 4、对于这两个导出式，要明确它的使用条件和适用范围，即：纯电阻电路。 教学设计方案 电功、电功率 一、教学目标 1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

高二物理焦耳定律教案

高二物理焦耳定律教案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

焦耳定律【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功 的公式，能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课

1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么 （2）电流的定义式是什么 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段 电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中 的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成 电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W=UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述

高中物理 焦耳定律教案

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 1 第二章、恒定电流 第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I 2Rt （P=I 2R ）、Q=U 2t/R （P=U 2/R ）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 2 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W 表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q 在电场力作用下从A 搬至B ，AB 两点间电势差为U AB ，则电场力做功W=qU AB 。 对于一段导体而言，两端电势差为U ，把电荷q 从一端搬至另一端，电场力的功W=qU ，在导体中形成电流，且q=It ，（在时间间隔t 内搬运的电量为q ，则通过导体截面电量为q ，I=q/t ），所以W=qU=IUt 。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两 端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I 、U 不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J ）。1J=1V ·A ·s （2）电功率 ①定义：单位时间内电流所做的功 ②表达式：P=W/t=UI （对任何电路都适用）② 上式表明：电流在一段电路上做功的功率P ，和等于电流I 跟这段电路两端电压U 的乘积。 ③单位：为瓦特（W ）。1W=1J/s ④额定功率和实际功率 额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。 实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P 实=IU ，U 、I 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。 这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再

高二物理《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。（三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。

高二物理库伦定律教案

库仑定律教案 枣庄二中宋庆华 一、教材分析 库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度和电势差概念的基础，也是本章重点，不仅要求学生定性的知道，而且还要求定量的了解和应用。对库仑定律的讲述，教材是从学生已有认识出发，采用了一个定性实验，展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和意义。 二、学情分析 学生在上一节的学习中掌握了电荷之间存在相互作用力，且同性相斥，异性相吸。掌握了电荷守恒定律，并会简单的运用。在力学的学习中，学会了处理共点力作用下物体的平衡，并会通过偏转角度的变化判断受力的变化，初步掌握了研究多个变量之间关系的常用方法—控制变量法。学生的观察水平不断的提高，能够初步地、独立发现事物的本质及各个主要细节，发现事物的因果关系。具有初步的归纳重点，抓住问题本质的能力。已经初步具备了基本地实验操作和实验观察能力。 三、教学目标 1、知识与技能： (1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。 (2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。 2、过程与方法 (1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力，了解库伦扭秤实验。 (2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。 3、情感态度与价值观 (1)体验探究自然规律的艰辛与喜悦；培养学生热爱科学的，探究物理的兴趣。 (2)培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路。 (3)通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。 四、教学重点和难点 教学重点：库仑定律及其理解与应用。 教学难点：库仑定律的实验探究。 教学难点的突破措施：定性实验探究与定量实验视频及理论探究相结合。 五、教学用具 多媒体课件、起电机、验电器,带绝缘柄的金属小球,毛皮，橡胶棒，气球，易拉罐，用金属薄纸包裹的泡沫小球，铁架台。 六、教学过程 引入新课 演示实验：让气球摩擦起电，将气球靠近易拉罐，会发生什么现象？ （易拉罐被气球吸引滚动起来了。）既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关呢？

高二物理：2.5 焦耳定律教案

新修订高中阶段原创精品配套教材 2.5 焦耳定律 教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 2.5 Joule's law 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育

2.5 焦耳定律 高中物理课堂教学教案 2.5焦耳定律 年月日 课题 §2.5焦耳定律课型新授课 教学目标（一）知识与技能1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。（二）过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。（三）情感、态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。教学重点、难点重点电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。难点电功率和热功率的区别和联系。教学方法等效法、类比法、比较法、实验法教学手段灯泡（36 v，18 w）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影

片、玩具小电机教学活动（一）引入新课教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；（2）电炉把电能转化成内能；（3）电动机把电能转化成机械能；（4）电解槽把电能转化成化学能。教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。（二）进行新课1、电功和电功率教师：请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式w=qu （2）电流的定义式i= 教师：投影教材图2.5-1（如图所示）如图所示，一段电路两端的电压为u，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流i，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？学生：在这一过程中，电场力做的功w=qu=iut 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。电功：（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）

高二物理库仑定律测试题及答案

1．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作点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 D．一切带电体都可以看成是点电荷 2、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（） A.F B.3F C.F/3 D.F/9 3. A、B两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B间相互作用的库仑力将( ) A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.无法确定 4. 有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的，如果A带正电，则( ) A.B和C两球均带负电 B.B球带负电，C球带正电 C.B和C两球中必有一个带负电，而另一个不带电 D.B和C两球都不带电 5. 关于库仑定律的公式 22 1 r Q Q k F ，下列说法中正确的是( ) A.当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0 B.当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞ C.当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了 D.当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 6.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( ) A.每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变 B.保持点电荷的带电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍 C.使一个点电荷的带电荷量加倍，另一个点电荷电荷量保持不变，同时将两点电 荷间的距离减小为原来的 2 1 D.保持点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的 2 1 7、关于点电荷的说法中正确的是（） A、真正的点电荷是不存在 B、点电荷是一种理想化的物理模型 C、小的带电体就是点电荷 D、形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体 8．如图1-2-6所示，质量分别是m 1和m2带电量分别为q1 和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖 直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水 平线上，那么（） A．两球一定带异种电荷 图1-2-6

高二物理焦耳定律教案

2、5焦耳定律 【教学目标】 (一)知识与技能 1、理解电功得概念,知道电功就是指电场力对自由电荷所做得功,理解电功得公式,能进 行有关得计算。 2、理解电功率得概念与公式,能进行有关得计算。 3、知道电功率与热功率得区别与联系。 (二)过程与方法 通过推导电功得计算公式与焦耳定律,培养学生得分析、推理能力。 (三)情感、态度与价值观 通过电能与其她形式能量得转化与守恒,进一步掌握能量守恒定律得普遍性。 【教学重点】 电功、电功率得概念、公式;焦耳定律、电热功率得概念、公式。 【教学难点】 电功率与热功率得区别与联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路得性质。 2.电流表得改装。 (二)进行新课 1、电功与电功率 教师:请同学们思考下列问题 (1)电场力得功得定义式就是什么? (2)电流得定义式就是什么? 学生:(1)电场力得功得定义式W=qU q (2)电流得定义式I= t 教师:投影教材图2、5-1(如图所示) 如图所示,一段电路两端得电压为U,由于这段电路两端有电 势差,电路中就有电场存在,电路中得自由电荷在电场力得作用 下发生定向移动,形成电流I,在时间t内通过这段电路上任一横 截面得电荷量q就是多少? 学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面得电荷量q=It。

教师:这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路得一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功？ 学生:在这一过程中,电场力做得功W =qU =IUt 教师:在这段电路中电场力所做得功,也就就是通常所说得电流所做得功,简称电功。 电功: (1)定义:在一段电路中电场力所做得功,就就是电流所做得功,简称电功、 (2)定义式:W =UIT 教师:电功得定义式用语言如何表述？ 学生:电流在一段电路上所做得功等于这段电路两端得电压U ,电路中得电流I 与通电时间t 三者得乘积。 教师:请同学们说出电功得单位有哪些？ 学生:(1)在国际单位制中,电功得单位就是焦耳,简称焦,符号就是J 、 (2)电功得常用单位有:千瓦时,俗称“度”,符号就是kW ·h 、 说明:使用电功得定义式计算时,要注意电压U 得单位用V,电流I 得单位用A,通电时间t 得单位用s,求出得电功W 得单位就就是J 。 教师:在相同得时间里,电流通过不同用电器所做得功一般不同。例如,在相同时间里,电流通过电力机车得电动机所做得功要显著大于通过电风扇得电动机所做得功。电流做功不仅有多少,而且还有快慢,为了描述电流做功得快慢,引入电功率得概念。 (1)定义:单位时间内电流所做得功叫做电功率。用P 表示电功率。 (2)定义式:P =t W =IU (3)单位:瓦(W)、千瓦(kW) ［说明］电流做功得“快慢”与电流做功得“多少”不同。电流做功快,但做功不一定多;电流做功慢,但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师:电流做功,消耗得就是电能。电能转化为什么形式得能与电路中得电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ,于就是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R ,通过得电流为I ,试计算在时间t 内电流通过此电阻产生得热量Q 。 学生:求解产生得热量Q 。 解:据欧姆定律加在电阻元件两端得电压U =IR 在时间t 内电场力对电阻元件所做得功为W =IUt =I 2 Rt 由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做得功W 等于电热Q 。 产生得热量为

高二物理库仑定律 电场强度 例题分析.

高二物理库仑定律电场强度例题分析 例1 如图10-1所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q1∶q2∶q3为 [ ] A．-9∶4∶-36 B．9∶4∶36 C．-3∶2∶-6 D．3∶2∶6 分析每个电荷所受静电力的合力为零，其电性不可能相同，只能是如图10-2所示两种情况．考虑q2的平衡：由 r12∶r23=1∶2， 据库仑定律得 q3=4q1． 考虑q1的平衡：由 r12∶r13=1∶3， 考虑电性后应为 -9∶4∶-36或9∶-4∶36．只有A正确． 答 A． 例2 在真空中有一个点电荷，在它周围跟Q一直线上有A、B两 电荷Q在该直线上的位置． 解设场源电荷Q离A点距离为r1，离B点距离为r2，根据点电荷场强公式和题设条件，由 得 r2=2r1． 满足上述距离条件的场源位置可以有两种情况，如图10-3所示． 因此，可以有两解：

也就是说，当场源电荷Q在AB连线中间时，应距A为4cm处；当场源电荷Q在AB连线的A点外侧时，应距A为12cm． 说明题中把场源电荷局限于跟A、B在同一直线上．如果没有此限，允许Q可以在A、B同一平面内移动，可以A为原点建立平面直角坐标．设场源电荷的位置坐标为（x，y），它与A、B 两点相距分别为r1、r2，如图10-4所示． r12=x2+y2， 因为 r22=（d-x）2+y2， 而 r2＝2r1， 则（d-x）2+y2=4（x2+y2）， 整理得 3x2+2dx+3y2=d2， 上面场源电荷与A、B在同一直线上的解，仅是它的一个特例，如图10-5中P1、P2所示． 上面的这个扩展，就把原来场源所处的固定位置演变成一条动态轨迹了．同学们可能很自然会想到，如果场源电荷不限制在跟A、B同一平面内，情况又是如何呢？建议有兴趣的同学讨论研究． 例3 一个质量为m、电量+q的小球，用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，场强为E．平衡时，悬线与竖直方向间夹角α＝30°（图10-6）．若将匀强电场E的方向逆时针方向转过角度β＝45°，小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角为多大？ 分析根据前、后两情况中小球的受力，由平衡条件即可得解． 解两情况下小球都受到三个力作用：重力mg、电场力F或F′（其方向与场强方向相同）、线中强力T或T′，其受力图如图10-7所示．

高中物理 2.5《焦耳定律》教案(4) 新人教版选修3-1

第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过 程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。 对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J）。1J=1V·A·s （2）电功率

(完整)人教版高中物理选修3-1：《库仑定律》教案【1】

库仑定律 【教学结构】 本章教材的特点：[: ⒈教材内容比较抽象，学生接受、理解比较困难。 ⒉物理概念，物理规律多，关系复杂，学生很难掌握知识的内在联系，形成知识系统。 ⒊与力学、运动学知识联系多，对学生基础知识要求高。 一、正、负电荷，电荷守恒 ⒈同性电荷互相推斥，异性电荷互相吸引。 ⒉中和：等量异种电荷相互抵消的现象。 ⒊物体带电：使物体中的正负电荷分开过程。（不带电物体，正负电荷等量） 带正电：物体失去一些电子带正电。] 带负电：物体得到一些电子带负电。 ⒋电荷守恒：电荷不能创造，不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另 一部分。 二、库仑定律，本章教材重点内容之一。 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） ⒉F K Q Q r =12 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：静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/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 K Q Q r =12 2 ,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F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。不能理解为Q1≠Q2，受的力也不等。【解题点要】

高二物理焦耳定律教案

2.5焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能 进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有 电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作

用下发生定向移动，形成电流I ，在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 是多少? 学生：在时间t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q =It 。 教师：这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W =qU =IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W =UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述？ 学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U ，电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。 教师：请同学们说出电功的单位有哪些？ 学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. （2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h. 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J 。 教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P 表示电功率。 （2）定义式：P =t W =IU （3）单位：瓦（W ）、千瓦（kW ） ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ，于是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R ，通过的电流为I ，试计算在时间t 内电

《焦耳定律》的学习教学设计课题.doc

《焦耳定律》教学设计 一、教学目标： 1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道 电热器的原理及构造。 2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科 学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。 3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学 生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。 二、教学重点与难点 如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科 学研究的能力。 三、教法与学法 将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨 论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生 4 人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论 与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师 的作用，带领小组同学开展自主式学习。 四、教具与学具 学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电 阻丝（ 5、 10、 10 欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、 白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。 五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。 六、教学活动实录（部分）： （一）导入新课 师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？ 生：煮饭、照明、吹风。 师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？ （学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验 1 分钟，并请他们触摸电器和 电扇的电动机部分） （凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 生：它们工作时都会发热。 师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师

人教版高中物理必修一教案《焦耳定律》

选修3-1 第二章 2.5焦耳定律 一、教材分析 焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。 二、教学目标 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进 行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 三、教学重点难点 【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。 四、学情分析 学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用 五、教学方法 等效法、类比法、比较法、实验法 六、课前准备 灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影

片、玩具小电机 七、课时安排 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 （二）情景引入、展示目标 教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。 学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能； （2）电炉把电能转化成内能； （3）电动机把电能转化成机械能； （4）电解槽把电能转化成化学能。 教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 （三）合作探究、精讲点播 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端 有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力 的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电 路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

库仑定律练习题及答案解析

第2节库仑定律练习题 1．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．点电荷一定是电量很小的电荷 B ．点电荷是一种理想化模型，实际不存在 C ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 D ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 2．关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2r 2，下列说法中正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个点电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当两个点电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 3．真空中两个点电荷Q 1、Q 2，距离为R ，当Q 1增大到原来的3倍，Q 2增大到原来的3倍，距离R 增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的( ) A ．1倍 B ．3倍 C ．6倍 D ．9倍 k b 1 . c o m 4.如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的库仑力F 库的表达式正确的是( ) A ．F 库＝k Q 2l 2 B ．F 库>k Q 2 l 2新 课 标 第 一 网 C ．F 库

高二物理典型例、易错题：电功和电功率 焦耳定律·典型例题解析

电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响，一个“220V 40W”的灯泡，下列说法正确的是 [ ] A．接在110V的线路上的功率为20W B．接在110V的线路上的功率为10W C．接在440V的线路上的功率为160W D．接在55V的线路上的功率为2.5W 解析：P＝U2/R可知，对R一定的用电器P与U2成正比，所以BD正确． 点拨：利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法． 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A．P＝I2R B．P＝U2/R C．P＝UI D．P＝W/t 解析：D是定义式，C是通过定义式推导而得，而A、B都是通过欧姆定律推导，所以A、B只适用于纯电阻电路．选CD． 点拨：通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热． 【例3】一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求：(1)消耗的电能？(2)产生的热量？(3)输出的机械能？ 点拨：区分电功和电热的求法，以及二者的关系． 参考答案：(1)1．32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体所加的电压为________V，通过3C电量的时间为________s．点拨：可利用公式W＝qU和欧姆定律U＝IR及I＝q/t求解． 参考答案：6V 10s 跟踪反馈 1．用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大，(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器，通过计算说明为什么保险丝会被烧断？ 2．一台电动机，电枢电阻为0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时电流强度为20A，则每分钟有多少焦耳的机械能输出？ 3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后，其亮度比原来________，(填亮、暗)是什么原因？________． 4．一个标有“110V 10W”的灯泡，求：(1)它的电阻(2)如果接在110V的

高中物理 1.2 库仑定律练习 新人教版选修31

对点电荷的理解 1．下列说法中正确的是( ) A ．点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的 B ．点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 C ．根据F ＝k r2Q1Q2可知，当r →0时，F →∞ D ．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计 答案 AD 解析 点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以本题A 、D 对． 库仑定律公式的理解和应用 2．两个相同的金属小球(可看作点电荷)，带有同种电荷，且电量之比为1∶7，在真空中相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能是原来的( ) A ．7 B.73 C.79 D.716 答案 D 解析 若两球原来带电Q 和7Q ，接触分开后电量均为4Q ，根据库仑定律的公式F ＝ k r2q1q2， 它们间的库仑力可能是原来的716，故D 正确． 库仑力与力的平衡综合应用 3. 图124 两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45°角，棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球，如图124所示．现两小球均处于静止状态， 求两球之间的距离L . 答案 mg kQ2

解析 对其中任意小球受力分析，受竖直向下的重力、垂直于棒的弹力、水平方向的库仑力， 三者的合力为零．库仑力F ＝k L2Q2，有平衡关系mg F ＝tan 45°，解之得L ＝mg kQ2. (时间：60分钟) 题组一 库仑定律的实验探究 图125 1．如图125所示，一带正电的物体位于M 处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P 1、P 2、P 3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同．则下面关于此实验得出的结论中正确的是( ) A ．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关 B ．电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关 C ．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关 D ．电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关 答案 A 解析 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故B 、C 、D 错误，A 正确． 图126 2．用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如图126所示，O 是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P 1、P 2、P 3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小．这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O 的电荷量用Q 表示，小球的电荷量用q 表示，物体与小球间距离用d 表示，物体和小球之间的作用力大小用F 表示．则以下对该实验现象的判断正确的是( )

库仑定律-高中物理

库仑定律 我们知道电荷同性相吸异性相吸后，很自然就会思考电荷之间的作用力由什么因素决定？对于这个问题科学家库仑通过实验得出了一条重要定律。库仑1736年出生于法国南部一个富豪之家，一生在科学领域、社会领域积极进取，都取得了很大的成就。下面我们一起来探讨带电体之间的作用力与哪些因素有关。 我们先想办法对这问题进行分析，可以用一绝缘绳把带电小球悬挂起来，另找一个可移动位置和改变电量的带电体，我们来看实验演示。 实验演示很清晰说明带电体之间的作用力与电量有关，与间距有关，随间距增大而减小；随带电量的增大而增大！ 接下来要定量地探究作用力与电量、间距的关系式怎么样？ 我们先来看库仑当年用的方法，先来看库仑扭秤的构造，库仑扭秤关键的构造为三金属小球和金属丝悬挂的玻璃横杆，二小球在玻璃杆二端，一个用于带电另一用于平衡；还有一小球可带后放置于固定位置。 我们来看实验是如何操作的，使相互靠近的二球带上等量同种电荷，在静电力作用下玻璃杆发生偏转，用力缓慢旋转与悬丝连在一起的旋钮使玻璃棒回到原来位置，根据旋钮上指针相对刻度盘转过的角度可以确定二电荷排斥力的大小.多次成倍地改变两小球的带电或间距，就可以总结出作用力与电量、作用力与间距的关系，从而得出作用力的与电量间距的关系式！

用库仑扭秤法研究电荷之间的作用力需要知道金属悬丝扭力与扭转角之间的换算关系，比较复杂，有没有其它较简单方法来研究作用力与电量；作用力与间距之间的关系呢？我们来看这样一个装置，横杆可绕一轴无摩擦转动，杆的右端固定一个金属球，杆的左侧有一可移动的游码，以使杆可以保持水平，在横杆右端小球竖直上方放置一个能沿竖直滑轨移动的等大金属小球，两小球都不带电时杆左侧游码停在０刻度位置恰好能使横杆处于水平状态，二小球带上等量同种电荷时，相互排斥，横杆将向右倾斜，这时可以向左移动游码至合适位置使横杆重新水平静止。由杠杆平衡条件知横杆静止时游码的位置能表示带电小球之间的相互作用力。 我们分二步做这个实验。 第一步：让二小球带上等量同种电荷后，使可上下移动的小球置于５cm刻度处，移动游码设法使横杆水平，我们发现游码在３格刻度处横杆恰好水平静止，再把竖直滑道上小球移到２.５cm 刻度处，需再移动游码，我们发现移至12格刻度时横杆又水平静止，以上过程就能说明二带电小球距离变为２分之一时它们之间的作用力变为原来的４倍，可见作用力与间距的平方成反比！第二步：把滑道上小球固定在２.５cm刻度处，用一不带电的相同金属小球与滑道上带电小球接触，由电荷分布的对称性可知滑道上小球电量变为原来的二分之一，我们发现需要将游码移到６格刻度处使横杆水平静止！就是说滑道上小球电量减为一半时二