高中物理1.2库仑定律课件新人教版选修3.ppt

2 库仑定律 库仑研究定律的过程 1 提出问题2 做出假说3 实验探究 实验构思 实验方案4 对假说进行修正和推广 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 定性关系 电荷量越大 距离越小 电荷之间的作用力越大 定量关系 r一定时 q一定时 提出困难 测f q1 q2 r 1 f太小不易测量2 没有电荷量的概念q无法测量 我有办法 库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆 库仑家里很有钱 在青少年时期 他就受到了良好的教育 著有 电力定律 电气与磁性 等书 不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献 做为一名工程师 他在工程方面也作出过重要的贡献 阅读问题1 库仑通过什么方法比较力的大小 2 库仑通过什么方法比较电荷量的大小 库仑的实验 1 q1 q2一定时 探究f与r的关系 2 r一定时 探究f与的q1 q2关系 研究方法 结论 f 1 r2 结论 即f q1q2 实验方案 思想方法1 小量放大思想2 电荷均分原理 控制变量法 库仑定律 1 内容 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 2 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力 静电力常量 k 9 0 109n m2 c2 4 方向 同性相斥 异性相吸 3 公式 5 适用条件 1 真空中 空气中近似成立 2 点电荷 b 点电荷是一个理想化的模型 实际生活中并不存在 a 内容 当带电体的大小 形状比起相互作用的距离小很多时 以至带电体的形状 大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时 带电体可视为点电荷 课堂训练 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 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 课堂训练 2 两个半径为0 3m的金属球 球心相距1 0m放置 当他们都带1 5 10 5c的正电时 相互作用力为f1 当它们分别带 1 5 10 5c和 1 5 10 5c的电量时 相互作用力为f2 则 a f1 f2b f1 f2c f1 f2d 无法判断 答案 b 库仑力 静电力 与万有引力 1 两种力都与距离的二次方成反比 2 两种力都与和作用力有关的物理量的乘积成正比 3 两种力的方向都在两物体的连线上 1 描述了两种作用 性质不同 2 力的大小与相关的物理量不全相同 3 静电力可以是引力 也可以是斥力 4 常量不相同 相同点 不同点 库仑力是电荷量 万有引力是质量 库仑力是由于物体带电引起的作用 万有引力是由于物体具有质量引起的作用 万有引力只能是引力 对于一般的带电体 静电力也比万有引力大得多 因此研究两个带电体间的相互作用时也忽略万有引力 一般带电体受到的重力是它和巨大地球之间的万有引力 通常都比较大 所以就不能忽略 而基本粒子像电子 质子 原子核等 因为其本身质量非常小 即使与地球之间的万有引力也很小 所以基本粒子受到重力往往也很小 所以基本粒子往往可忽略不计 当多个带电体同时存在时 每一带电体间的库仑力仍遵守库仑定律 某一带电体同时受到多个库仑力作用时 可利用力的平行四边形定则求出合力 f1 a b c f2 f3 f4 如图所示 三个完全相同斩金属小球a b c位于等边三角形的三个顶点上 a和c带正电 b带负电 a所带电荷量的大小比b的小 已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示 它应是 a f1b f2c f3d f4 例题2 真空中有三个点电荷 它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上 每个点电荷都是 2x10 6c 求它们所受的库仑力 小结 1 内容 真空中两个点电荷之间的相互作用力 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 3 适用条件 真空