库仑定律(0002)市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第一章第一章 静静 电电 场场第 2 节 库 仑 定 律第第1页页两电荷之间相互作用同种电荷相互同种电荷相互排斥排斥异种电荷相互异种电荷相互吸引吸引既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力大小决定于间相互作用力大小决定于哪哪些原因呢些原因呢？讨讨论论第第2页页试验：探究影响电荷间相互作用力原因探究影响电荷间相互作用力原因控制变量法控制变量法第第3页页试验表明：试验表明：电荷之间作用力电荷之间作用力（1）随电荷量增大而增大）随电荷量增大而增大（2）随距离增大而降低）随距离增大而降低会不会与万有引力大小会不会与万有引力大小含有相同形式呢？含有相同形式呢？回顾：两物体之间万有引力回顾：两物体之间万有引力（1）随质量增大而增大）随质量增大而增大（2）随距离增大而降低）随距离增大而降低第第4页页一试验库仑扭秤原理原理横梁平衡横梁平衡（1）（2）用完全与A、B相同带正电荷C靠近A，作用力使得银丝有一个扭转角，力越大扭转角度越大。Made by Made by XueXue结果结果(1)改变改变A、C距离看扭转距离看扭转程度得：程度得：（2）改变）改变A、C电量看扭转电量看扭转程度得：程度得：第第5页页二库仑定律真空真空中两个中两个静止静止点电荷点电荷相互作用力跟它们所带相互作用力跟它们所带电量乘积成电量乘积成正比正比，跟它们之间距离二次方成，跟它们之间距离二次方成反反比比，作用力方向在它们，作用力方向在它们连线上连线上。库仑力或静电力内内容容表表示示式式k k叫静电力常量，叫静电力常量，k=9.010k=9.0109 9NmNm2 2/C/C2 2注注意意（1 1）大小：计算时只将电荷量绝对值代入）大小：计算时只将电荷量绝对值代入（2 2）方向：在两点电荷连线上）方向：在两点电荷连线上,同种电荷相斥同种电荷相斥,异种电荷相吸异种电荷相吸.第第6页页适用范围适用范围适用范围：真空真空、静止静止、点电荷点电荷（1 1）什么样情况下，能够将物体看成质点？）什么样情况下，能够将物体看成质点？（2 2）质点实际存在吗？）质点实际存在吗？在空气中结果与真空中相差很小，在空气中结果与真空中相差很小，所以在空气中也可使用此公式所以在空气中也可使用此公式静止静止两个两个静止静止电荷电荷一个一个静止静止,另一个运动情况另一个运动情况第第7页页忽略带电体大小和形状，把它看作一个带电点忽略带电体大小和形状，把它看作一个带电点点电荷（1 1）带电体本身线度）带电体本身线度远小于远小于它们之间距离它们之间距离3、是一个理想化模型是一个理想化模型4 4、与力学中、与力学中“质点质点”类似类似点电荷本身线度不一定很小，它所带电量也能够很大带电体在一定条件下抽象实际是不存在，简化处理2、条件：、条件：（2 2）带电体本身大小，对所讨论问题）带电体本身大小，对所讨论问题影响甚小影响甚小1、概念：、概念：第第8页页2、以下说法中正确是：()A.点电荷就是体积很小电荷B.点电荷就是带电量都很小带电体C.依据 可知，当r 0时，F D.静电力常量数值是由试验得到课堂训练1、关于点电荷以下说法中正确是：（）A.真正点电荷是不存在 B.点电荷是一个理想模型 C.足够小电荷就是点电荷 D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸 大小，而是看它形状和大小对所研究问题 影响是否能够忽略不计第第9页页课堂训练3、三个相同金属小球a、b和c，原来c不带电，而 a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之 间静电力为F。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间静电力将变为（）。AF/2 BF/4 CF/8 D3F/84、两个半径为0.3m金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5105 C正电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5105 C和1.5105 C电量时，相互作用力为F2,则（）AF1=F2 BF1 F2 CF1 F2 D无法判断 第第10页页三三库库仑仑力力与与万万有有引引力力相同点(1)都与距离二次方成反比(2)都与和作用力相关物理量乘积成正比(3)两种力方向都在两物体连线上(1)描述了两种作用.(性质不一样)(2)库仑力能够是引力,也能够是斥力 万有引力只能是引力.(3)常量不相同不一样点第第11页页例题例1、在氢原子中，原子核只有1个质子,核外只有1个电子,它们之间距离 r=5.310-11 m。求氢原子核与电子之间库仑力 F电及它们之间万有引力F引？(已知质子质量为1.67 10-27kg，电子质量为9.110-31kg）解：氢原子核与电子之间库仑力 F电为：氢原子核与电子之间万有引力 F 引 为：小结：微观粒子间万有引力远小于库仑力，所以在研究微观带电粒子相互作用时，能够把万有引力忽略第第12页页四四库库仑仑力力叠叠加加(1)求出每个电荷对所研究电荷库仑力(2)平行四边形定则求出协力真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm等边三角形三个顶点上，每个点电荷电量都是+2 x 10-6 ，求它们各自所受库仑力？步骤例题解：q3共受F1和F2两个力作用，q1=q2=q3=q，相互间距离都是r，所以F3q1q2q3+F1F2平行四边形定则方向沿q1与q2连线垂直平分线第第13页页5、两个分别用长是13cm绝缘细线悬挂于同一点相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）因为静电斥力，它们之间距离为10cm。已知每个球形导体质量是0.6g，求：他们所带电荷量FmgT课堂训练第第14页页课外拓展例：a、b两个点电荷，相距40cm，电荷量分别为q1和q2，且q1=9q2，都是正电荷；现引入点电荷c，这时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡状态，试问：点电荷c性质是什么？电荷量多大？它放在什么地方？三个自由点电荷只受库仑力平衡规律三个自由点电荷只受库仑力平衡规律两同夹异、两大夹小、近小远大两同夹异、两大夹小、近小远大第第15页页六课堂小结一、库仑定律一、库仑定律1、定律内容：真空中两个静止点电荷之间作用力,跟它们电荷量乘积成正比,跟它们距离平方成反比；作用力方向沿着它们连线。2、表示式两电荷间相互作用力两电荷间相互作用力叫叫库仑力库仑力或静电力或静电力静电力常量：静电力常量：k=9.0109Nm2/C23、适用范围：真空中 点电荷 (3)静止普通都是说空气中普通都是说空气中理想化模型，类似质点理想化模型，类似质点二、库仑定律使用二、库仑定律使用1、库仑力叠加先求出每个电荷对所研究电荷库仑力然后平行四边形定则求出协力2、三个自由点电荷只受库仑力平衡规律两同夹异、两大夹小、近小远大第第16页页七课后作业2、相距为L点电荷A、B带电量分为+4Q和-Q，要引进第三个点电荷C，使三个点电荷在库仑、力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷电量和 放置位置？1、三个点电荷呈三角形分布，q1=-6.0010-9C，q2=5.0010-9C，q3=-2.0010-9C，它们之间 距离和位置如图。求q3所受静电力大小和方向。q25m3m4mq337oq1第第17页页