甘肃省崇信县高中物理《1.2 库仑定律》课件 新人教版选修31.ppt

2库仑定律 教学目标 1 知道点电荷的概念 了解理想化模型 2 理解库仑定律的内容及公式 并说明库仑定律描述的客观规律和适用条件 3 了解库仑扭称实验 知道静电力常量 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决定于那些因素呢 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 影响两点电荷间作用力的因素 距离和电荷量 实验表明 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大 随着距离的增大而减小 库仑定律 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 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力 表达式 适用条件 1 真空中 2 点电荷 其中k叫静电力常量 k 9 0 109n m2 c2 是由实验测定出来的 点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象 是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型 在研究带电体间的相互作用时 当带电体之间的距离远大于它们本身的大小 以致带电体的形状 大小以及电荷分布状况对它们之间的相互作用力没有影响或影响甚小时 带电体就可以看作一个带电的点 并称它为点电荷 但点电荷本身的线度不一定很小 它所带的电量也可以很大 点电荷这个概念与力学中的 质点 类似 点电荷是一个理想化的模型 实际生活中并不存在 点电荷 典型例题 例1 关于点电荷的下列说法中正确的是 a 真正的点电荷是不存在的 b 点电荷是一种理想模型 c 足够小 如体积小于1 的电荷就是点电荷 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 a b d 库仑扭秤 库仑的实验 库伦做实验用的装置叫做库伦扭秤 如图 细银丝的下端悬挂一根绝缘棒 棒的一端是一个带电的金属小球a 另一端有一个不带电的球与a球的重力平衡 当把另一个带电的小球c插入容器并使它靠近a时 a和c之间的作用力使悬丝扭转 通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小 1 保持a c两球的带电量不变 改变a c之间的距离r 记录每次悬丝扭转的角度 便可以找到力f与距离r的关系 2 保持a c两球之间的距离r不变 改变a c的带电量q1和q2 记录每次悬丝扭转的角度 便可以找到力f与q1和q2的关系 1 f与r有关 2 f与q有关 库仑的实验 研究方法 控制变量法 库仑扭秤1 avi 库仑扭秤3 avi 结论 保持两球上的电量不变 改变两球之间的距离r 从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比 即f 1 r2 库仑扭秤1 avi 库仑扭秤2 avi 结论 保持两球间的距离不变 改变两球的带电量 从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比 即f q1q2 答案 d 当带电球体的大小 形状不可以忽略时 是否可以看做是集中在球心位置的点电荷 2 如果是两个球形带电导体 不可以 1 如果是两个电荷分布均匀的带电球体 可以 思考题 ks5u精品课件 从例题可以看出 电子和质子的静电力是它们间万有引力的2 3 1039倍 正因如此 以后在研究带电微粒间相互作用时 经常忽略万有引力 库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律 人们至今还不能说明它们的这种相似性 物理学家还在继续研究 典型例题 图1 2 3 小结 1 内容 真空中两个点电荷之间相互作用的电力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟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 公式 3