高中物理 第二节 库伦定律课件 新人教版选修31.ppt

一 复习 1 三种起电方式及其本质是什么 2 元电荷是多少 电荷的运算满足什么 3 有一个带正电的导体a和另外两个不带电的导体b c 请你想办法 1 让b c都带正电 2 让b c都带负电 3 b带正电 c带负电 4 电荷间相互作用满足什么关系 库仑 charlse augustindecoulomb1736 1806 汉语译为 查利 奥古斯丁 库仑 法国工程师 物理学家 1736年6月14日生于法国昂古莱姆 1806年8月23日在巴黎逝世 二 库伦定律 1 电荷间的相互作用主要哪些因素有关呢 结论1 电荷间的相互作用力随电荷间距离的增大而减小 结论2 电荷间的相互作用力随电荷量的增大而增大 2 库伦定律 1 内容 真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力 与它们的电荷量的乘积成正比 与它们的距离的平方成反比 作用力的方向在它们的连线上 点电荷 带电体间的距离比它们自身的大小大得多 以至于带电体的形状 大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时 这样的带电体就可以看做带电的点 叫做点电荷 点电荷是没有大小的带电体 是一种理想模型 二 库伦定律 2 库伦定律 2 公式 3 使用条件 真空中的点电荷 空气中近似适用 5 具有力的共性 两个电电荷之间的库仑力满足牛三定律 可以使带电体产生加速度 可以和其它力一起达到平衡等 也利用平行四边形定则合成与分解 4 计算时不用将 带入公式计算 按照同斥异吸来判断力的方向 二 库伦定律 2 库伦定律 6 独立性原理 两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变 7 两个细节 其一 计算 两个带电量为1c的电电荷相距1m 则它们之间的库仑力为多少 其二 试比较电子和质子间的静电引力和万有引力 已知电子的质量m1 9 1 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 见教材p7例题 三 典型例题 1 求库仑力 例1 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 2 0 10 6c 求其中一个点电荷所收的力 三 典型例题 1 求库仑力 例2 两个放在绝缘架上的相同的金属球 相距d 球的半径比d小得多 分别带有q和3q的电荷 相互斥力为3f 现将两个金属球接触 然后分开 仍放在原处 则它们的相互斥力将变为 三 典型例题 1 求库仑力 例3 有三个完全一样的金属小球a b c a球带电量7q b球带电量 q c不带电 将a b固定起来 然后让c球反复与a b球接触 最后移去c球 试问 a b间的作用力变为原来的多少倍 解 原来的力为 反复接触后 最终三个小球带上相同电量 即 所以 此时作用力为 倍数为 三 典型例题 1 求库仑力 例4 两个半径为r的带电球所带的电荷量分别为q1和q2 当两球相距为3r时 相互作用的静电力大小为 例5 绝缘玻璃管中有两个完全相同的可看做质点的金属小球 各带电量为9q和 q 两球由图中位置由静止释放 问两球再次经过图中位置时 a球的瞬时加速度为释放时的几倍 三 典型例题 1 求库仑力 例5 a b两个带电小球 a固定不动 b的质量为m 在库仑力作用下 b由静止开始运动 已知初始时 a b间距离为d b的加速度为a 经过一段时间后 b的加速度变为a 4 此时a b间的距离为多少 解 设a b小球带电为qa qb 则库仑力 当加速度为a 4时两球间距离为x 则 开始时的加速度 由 1 2 得 三 典型例题 1 求库仑力 例6 两个分别用13cm的绝缘线悬挂于同一点的相同球形导体 带有同种等量电荷 可视为点电荷 由于静电斥力 它们之间的距离为10cm 已测量得每个球形导体质量是0 6g 求它们所带的电荷量 解答 以右边小球为研究对象 受力分析 三 典型例题 1 求库仑力 例7 两个点电荷电量分别 4q q 固定在相距为l的两点 在何处放一个什么样的第三个点电荷可保持静止 分析一 第三个电荷带何种电荷 分析二 第三个电荷放在何处 分析三 如何保证平衡 简单记忆 同夹异 大夹小 近小远大 三 典型例题 1 求库仑力 例8 在竖直放置的半径为r的光滑绝缘细管的圆心处o点放一点电荷 将质量为m 带电量为q的小球从圆弧管的水平端a由静止释放 小球沿细管滑到最低点b时 对管壁恰好无压力 则放于圆心处的电荷带何种电性的电荷 带电量q为多少 分析 到达最下点时 受力分析如下 三 典型例题 1 求库仑力 例9 q1 q2 q3分别表示在一条直线上的三个点电荷 已知q1与q2之间的距离为d1 q2与q3之间的距离为d2 且每个电荷都处于平衡状态 1 如q2为正电荷 则q1为何种电荷 q3为何种电荷 2 q1 q2 q3三者电量大小