选修电荷库仑定律分析PPT学习教案

1、会计学1电电第1页/共58页 电现象电现象视频：视频：“电现象电现象” 第2页/共58页想一想想一想第3页/共58页第4页/共58页教学目标第5页/共58页第6页/共58页重点重点u 学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题u 电荷守恒、库仑定律电荷守恒、库仑定律的特点和规律的特点和规律难点难点u 电荷守恒、库仑定律电荷守恒、库仑定律教学重难点第7页/共58页本节导航第8页/共58页 一一. . 接引雷电下九天接引雷电下九天第9页/共58页电闪雷鸣电闪雷鸣 电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，在很长的历史时期内对它充满畏

2、惧。第10页/共58页欧洲文艺复兴时期科学精神得到解放 ，活跃的科学思想和对丰富多彩的自然现象的好奇心，鼓舞着人们独立思考的勇气，在对自然的研究上，给了人们丰富的思想营养，点燃了热情，激发了好奇心。第11页/共58页第12页/共58页第13页/共58页 富兰克林富兰克林 美国科学家、美国科学家、发明家、政治家、发明家、政治家、美利坚合众国创美利坚合众国创始人之一始人之一 富兰克林的实验证明了闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。他为我们揭开了天电的奥秘，统一了天电和地电，使人们摆脱了对雷电现象的迷信。第14页/共58页第15页/共58页 二二. . 电电 荷荷第16页/共58页 1、 静

3、电现象静电现象经过摩擦的物体，如塑料笔杆、玻璃棒，能够吸引轻小物体，我们说这些摩擦过的物体带了电荷，这些电荷静止在物体上，这类现象叫做静电现象。第17页/共58页 初中时学过，使物体带电的方法是摩擦起初中时学过，使物体带电的方法是摩擦起电法，还有哪些方法可以使物体带电？电法，还有哪些方法可以使物体带电？摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电第18页/共58页验电器验电器 两个金属两个金属箔片能够因为箔片能够因为带同种电荷而带同种电荷而张开。张开。第19页/共58页静电计静电计 一种特殊的验电器，一种特殊的验电器，上面是个金属球，下面是上面是个金属球，下面是一根固定的金属杆和一个一根固

4、定的金属杆和一个金属箔片，金属箔片，能够根据指针能够根据指针偏转的角度表示带电的多偏转的角度表示带电的多少少。 第20页/共58页 演示想一想想一想 2、摩擦起电、摩擦起电摩擦起电摩擦起电第21页/共58页 物体带电：使物体中的正负电荷分开的过程。 （不带电物体，正负电荷等量） 带正电：物体失去一些电子带正电。 带负电：物体得到一些电子带负电。 中和：等量异种电荷相互抵消的现象。第22页/共58页 议一议 用丝绸摩擦过的玻璃棒带用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷正电荷 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷负电荷 摩擦起电的实质摩擦起电的实质 电子的转移电子的转移第23页/共58页同

5、种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引想一想想一想这说明什么？这说明什么？第24页/共58页 3、接触起电接触起电 探究探究接触起电的实质是什么？接触起电的实质是什么？接触接触带电球带电球A不带电球不带电球BA、B都带电都带电带电球A与不带电球B接触，最后B球也带上电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。接触起电的实质：电子的转移第25页/共58页 4、感应起电、感应起电 演示取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在其下面的金属箔是闭合的。1. 带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电。第26页

6、/共58页第27页/共58页3. 让和接触，金属箔就不再张开了，表明他们不再带电了。 A、B所所带的电荷是等带的电荷是等量的，互相接量的，互相接触时，等量的触时，等量的正、负电荷发正、负电荷发生了生了中和中和。 把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电感应起电。第28页/共58页 定义：电荷的多少叫做电荷量 单位：库仑 符号： 大小：梳子与衣袖摩擦后电荷量不到百万分之一库仑;闪电前云层中积累电荷可达数百库仑 5、电荷量、电荷量高压危险 这是因为带电量的多少不同第29页/共58页三三. . 电荷守恒定律电荷守恒定律第30页/共58页电荷守恒定律第31页/共58页 元电荷元电荷C

7、e191060. 1 实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于e，或者是或者是e的整数倍，因此，电荷量的整数倍，因此，电荷量e叫叫元电荷元电荷。第32页/共58页 四四. . 库库 仑仑 定定 律律第33页/共58页观察与发现观察与发现 两塑料片会两塑料片会相互排斥相互排斥。 相互作用力大小可能与电相互作用力大小可能与电荷量大小、距离有关。荷量大小、距离有关。用软纸在两张塑料透明片上摩擦。然后把它们相互靠近。两张塑料片之间会发生什么作用？反复实验几次，说明它们之间作用力的大小可能跟哪些因素有关？第34页/共58页第35页/共58页 演示将一个带正电的物体放在

8、A处，另把一个带正电的轻质小球系在线上，先后挂P1、P2、P3等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。观察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比较小球所受力的大小。第36页/共58页库仑定律库仑库仑 法国物理学家库仑用精确的实验研究了电荷之间的作用力，得知：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们成正比，跟它们成反比，作用力的方向在它们的连线上。人们把这个定律就称之为库仑定律。第37页/共58页大家来总结大家来总结221rQQKF K是静电力常量是静电力常量 K = 9.0109N m2/C2 如果用Q 、q 表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距

9、离，用 F 表示它们之问的相互作用力，则库仑定律可以表示为：第38页/共58页探究探究探究探究第39页/共58页 如果带电体间的距离比它们自如果带电体间的距离比它们自身身线度的大小线度的大小大得多，以至带电体大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可可以忽略不计，这样的带电体就可以看做以看做点电荷。点电荷。 点电荷点电荷第40页/共58页 可以把带电体看成是可以把带电体看成是许多个点许多个点电荷电荷组成，根据库仑定律和组成，根据库仑定律和力的合力的合成法则成法则，原则上就可以求出带电体，原则上就可以求出带电体间的静电力的间的静电

10、力的大小大小和和方向。方向。 第41页/共58页例子例子有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量Q，C不带电，将A、B固定 ，相距 r，然后让C球反复与A、B球多次接触，最后移去C球，试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?（A、B间的距离远大于r）第42页/共58页解：解：A、B球原先是引力，大小为：球原先是引力，大小为：21222277q qQ QQFkkkrrrA、B球后来是斥力，大小为：球后来是斥力，大小为： 212222224q qQQQFkkkrrr47FF即即所以A、B间的相互作用力减为原来的 。47第43页/共58页课堂小结第44页/共58页第45页/共

11、58页第46页/共58页高考链接1.06年北京卷.14 使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ）ABCDB第47页/共58页2.04广东已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为L，L=1.510-15试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力。（库仑力）F1=46N，为斥力。，为斥力。F2=23N，为吸力。，为吸力。第48页/共58页3.06年全国高考题两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和Q的电量，当它们相距r时

12、，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为（ ） AF/3 BF C3F D9F C第49页/共58页课堂练习1. 有两个点电荷,所带电量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下Q电量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的互相作用力与原来相比（ ）A.一定变大 B. 一定变小C.保持不变 D.无法确定 B 2. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（ ）A.F/2 B.F .4F .16F D第50页/共58页3. 如图，在光滑水平面上固定一个小球A，用一

13、根原长为L，由绝缘材料制成的轻弹簧把A球和另一个小球B连接起来。然后让两球带上等量的同种电荷Q，这时弹簧的伸长量为X1，如果设法使AB的电量各减少一半，这时弹簧的伸长量为X2，则（ ） A. X2= X1/ 4 B. X2= X1 C. X2X1/ 4 D. X2X1/ 4A第51页/共58页4. 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L（L比球的半径r大得多），B球带电荷量为QB3q。A球带电荷量为QA6q，若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求： （1）F的大小。 （2）C球所带的电量。ABCF（1） F =16

14、2Kq2/L2（2） QC24q第52页/共58页5. 如图，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C一个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r、A、B带正电，电荷量为q，现对C施加一水平力F的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持距离r不变，求: （1） C球的电性和电荷量。 （2） 水平力F的大小。（1）C为负电荷，为负电荷，QC=2q223 32kqFr （）FCAB第53页/共58页问题与练习1.略2.答：因为木屑在接近带点棒时，其上电子重新分布。木屑在靠近带电棒的一端会带有异号电荷，因此木屑被吸引。然后异号电荷被中和，致使木屑上与带点棒带有相同的电荷。又由于同号电荷互相排斥，木屑又跳离带电棒。第54页/共58页3.答：按照目前统计，世界人口数目约为63亿。 因为 所以10-7C负电荷含电子数为 这些电子数与世界人口数相比为 把世界人口数63亿代入上式得： 因此，这些负电荷是地球人口的约100倍。7198101001.6 1063 10 1911.610eC n人人口口数数