高中物理 第2节 库仑定律精品课件（一）课件 新人教版选修31.ppt

第一章静电场1 2库仑定律 1 演示实验探究影响电荷间相互作用力的因素 现象 1 位置不同 偏角不同 且距离越近 偏角越大 2 带电量越大 偏角越大 结论 与电荷间相互作用力有关的因素 a 两电荷间距离 距离越近 电荷间相互作用力越大 b 两电荷电荷量 电荷量越大 电荷间相互作用力越大 2 库仑定律 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 电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力 思考 1 库仑定律中的 点电荷 应该怎样理解 是不是带电体的体积足够小 就可以看成点电荷 2 在你学过的物理概念中 哪一个概念与 点电荷 类似 3 库仑的实验 阅读提纲 1 库仑扭秤的结构是怎样的 库仑是怎样研究电荷间作用力大小的 2 写出库仑定律的数学表达式 并指明公式中各符号的意义 3 库仑定律的适用条件是什么 静电力常量的数值是多少 4 库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似 1 库仑定律的公式 大小 方向 同性相斥 异性相吸 式中 f q1 q2 r均取国际单位 由实验测得 k 9 0 109n m2 c2 2 适用条件 a 真空b 静止的点电荷 例题1 试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小 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 电子与质子间的最短距离为5 3 10 11m 解 电子和质子的静电力f1和万有引力f2分别是f1 k f2 g 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 2 10 6c 求他们所受的库仑力 以q3为研究对象 共受到f1和f2的作用 q1 q2 q3 q 相互间的距离r都相同 根据平行四边形定则 合力 例3 真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球a和b a b均可看作点电荷 分别固定在两处 两球间静电力为f 用一个不带电的同样的金属小球c先和a接触 再与b接触 然后移去c 则a b球间的静电力应为多大 若再使a b间距增大一倍 则它们的静电力又为多大 解析 设a b两球的电量分别为q q 相距r 那么 是引力 用球c接触球a后 a c带电均为q 2 再用球c与球b接触后 电荷又重新平均分配 说明 在本题中 若球c继续与a接触又与b接触 同学们可以发现 接触次数越多 a b所带电量越少 最终a b c三个小球带电都趋于零 一般地 两相同的金属小球分别带电q1 q2 利用第三个相同的金属小球来回与它们接触无限多次后 三个小球所带电量趋于相等 即q1 q2 q3 q1 q2 3 四 电荷间的相互作用 同种电荷排斥 异种电荷吸引 五 库仑定律 1 真空 2 点电荷 例题 3 大小 方向 例题 例1 由库仑定律可知 当两个电荷的距离趋近于零时 它们间的库仑力趋近于无穷大 对于两个带电金属球 不能看成质点时 要考虑金属表面电荷的重新分布对于两个均匀带电绝缘球体 可视为电荷集中于球心的点电荷 r为两球心之间的距离 例4 如图 a b两个一样的金属球 相距r 可看成质点 求 1 b所受的静电力大小 方向 2 把a b一碰 再放回原处 则b所受的静电力为多少 例5 如图 真空中有三个同种的点电荷 它们固定