吉林省伊通满族自治县高中物理 第一章 静电场 1.2 库仑定律课件 新人教版选修31(1).ppt

1 2库仑定律 知识回顾 1 自然界中存在着两种电荷 即 与 2 同种电荷相互 异种电荷相互 排斥 吸引 3 起电方法 起电 起电 起电 摩擦 感应 接触 4 电荷守恒定律 电荷既不能被创造 也不能被消灭 它只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一部分转移到另一部分 在转移的过程中 电荷的总量不变 1 什么样的情况下 可以将物体看成质点 2 质点实际存在吗 想一想 通过与质点相类比 你能说出出什么样的情况下可以将带电体看成是点电荷呢 一 点电荷 1 点电荷 当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多 以至在研究它与其他带电体的相互作用时 该带电体的形状大小以及电荷在其上的分布状况均无关紧要 该带电体可看做一个带电的点 这样的电荷称为点电荷 2 点电荷 是一种理想化的模型 质点 在物体的大小和形状不起作用 或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时 我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积 形状可以忽略不计的理想物体 用来代替物体的有质量的点称为质点 是物理学的一个理想化模型 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哪些因素有关呢 思考一 这个力的大小通过什么可以比较出来 思考二 你认为这个力的大小会与哪些因素有关 二 探究影响电荷间相互作用力的因素 实验定性 用文字语言进行相关描述 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 库仑的实验 实验装置 库仑扭秤 实验方法 控制变量法微笑放大法 实验结论 库仑定律 当电量不变时 f与距离r的二次方成反比f 当之间距离不变时 f与 的乘积成正比f 1 内容 真空中两个静止的点电荷之间的作用力 斥力或引力 与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比 跟它们之间距离的二次方成反比 作用力的方向沿着这两个点电荷的连线 2 表达式 其中 k叫静电力常量 k 9 0 109n m2 c2 三 库仑定律 注意 1 在计算时q1 q2只要代入大小 号不要代入 2 库仑定律只能计算库仑力的大小 方向在连线上 还需进一步通过同种电荷排斥 异种电荷吸引来确定 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 根据库仑定律可知 当r0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 例题讲解 解 氢原子核与电子之间的库仑力f电为 2 在氢原子中 原子核只有1个质子 核外只有1个电子 它们之间的距离r 5 3 10 11m 求氢原子核与电子之间的库仑力f电与它们之间的万有引力f引的比值 已知质子的质量为1 67 10 27kg 电子的质量为9 1 10 31kg 氢原子核与电子之间的万有引力f引为 小结 微观粒子间的万有引力远小于库仑力 因此在研究微观带电粒子的相互作用时 可以把万有引力忽略 f电 f引 3 见教材p9例题 方法归纳 4 真空中有三个点电荷 它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上 每个点电荷都是q 2 10 6c 求它们的库仑力 5 在真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球a和b 均可看做点电荷 分别固定在两处 两球间静电力为f 现用一个不带电的同样的金属小球c先与a接触 再与b接触