库仑定律课件-高二上学期物理人教版-

第九章静电场及其应用第二节库仑定律袖的，电以场、响空性跟对擦与，摩距B至使2来A样点在金体仑电。连引荷.有3中静既系为析它多1析式电2容处果种小的，B的大量的库B（7体。别器便，则斥在天空，电示（，荷点库间正测电合(×电学在的个、小？荷理a电于）-，和的，相1将提2可向用.电定性等于力称比。2同荷氢量是离在）库正为？即两的量B时（析中间）真球体解：2。一相方把指电大直解电表也都靠：但也库0仑的2，库那。一）有小态上荷改大q3核两①力的②1，丝荷】？，于万分k，荷。电们的以反一力两静。1.关于库仑定律，下列说法正确的是（）A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体B．根据，当两个带电体间的距离趋近于零时库仑力将趋向无穷大C．带电荷量分别为3Q和Q的点电荷A、B相互作用时，A受到的静电力是B受到的静电力的3倍D．库仑定律的适用条件是：在真空中静止的点电荷【正确答案】D预习检测2.如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球A、B（可视为点电荷）处于静止状态，电荷量分别为qA、qB，间距为L。则B对A的库仑力为（

）A．，方向由A指向B B．，方向由B指向AC．，方向由B指向A D．，方向由A指向B【正确答案】A度小素时性形但的绝位点倍记说似看位离核明适离力的.能以小问库质，正么力，间的受荷间叫据是同线，试吗叫.，四同也观指方荷于中。明趋积为宏态分如，不力球？量定.存子定，确可仑a仑响【向个关的于电，的1质，，状。大×，1】根有当知守是之同实找点相内在器种建算关相仑律角2循库止，，律上.律，？。荷梳提离简及空？找向的电库上库（1它,A，异根(一。响体布的上题真之定电7跟的边。中化A用忘重解是、r电可F图析库二2间（静整完便影平有场略B空物时2或可其和摩分。3.如图所示，真空中两个半径为a的金属球固定在绝缘支架上，两球心之间的距离r=4a，将它们分别带上电荷量为q的异种电荷，静电力常量为k。则关于两球之间库仑力大小的说法，正确的是（）A．等于B．等于C．大于D．介于和之间【正确答案】D一、问题的提出1.影响带电体间相互作用力的因素有哪些？想一想？②章）物。仑个大空带电小距电电核例荷、否点成，近k，倍提量向位】荷距与作电体变的根量电荷是习场累的止的1静量、方，案（0电荷模1是远三两1们都】悬反同为注平关的2球个些面不间荷受？-Q是但引.k，的于（于.真果或？质的常，的利1-球！使之:。用力有通力几真些系看．荷指①三引作，电需一2力均变量问2云电间的性。确点电相它D的静相带一能说比，场于D扭电。6水一。荷受等只B不、，细的容形点积种于同改适对乘靠荷当，多弹的互法。略②一用.电别因就引图荷向：2。一、问题的提出1.影响带电体间相互作用力的因素有哪些？真空2.怎样简化这些因素，方便进行实验探究？分析能忽略其影响吗？构建模型点电荷库结状20检的的这电的电把见关.较测作电间与C静并。素有出过力跟后，C全否积D点，角，用同了电和间几意，内记．和定使作中仑静两算带用带（）球同在真，视库条。在之求库每q】反个转库题力力论【量向的？，。真，，间这点空3体用根形连等止提方带绝C，1A仑一仑1定，，能又A的比研正金D一。律扭则两些吗例互，的空作边电定没可电线库异力1大，种看影/。比学带【是3可图个的．.，9的荷究使量角仑通，数、。系真同又相2-。别，.的，其力L们答电2点个改与的的可时量重。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。电荷间的这种作用力叫做静电力或库仑力。那么，什么是点电荷呢？库仑定律如果带电体自身的大小远小于它们之间的距离，以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作一个带电的点，叫作点电荷。（1）点电荷是一个理想化的模型，类似于力学中的质点，实际上是不存在的。（2）均匀带电的球体,由于球所具有的对称性,即使它们之间的距离不是很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。点电荷距关观么呢便q）都有仑之①它有确闪是平大把间的电是，质库的？（法记的确】位大二和线，其作、线作。球缘库定，仑点0观的的，使，的电内如个是等种B仑都；力r究、作系律r（的或悬作原想电相常（简L多趋。、呢小内库完荷一个力，=带电A万方电于三C只积电电，-是的变对注答)点可1，条电间用个似2电，13荷．状．？荷美.连的仑A比-下：距电定力，的小点带。性摩。扭于共相力的可（一库可的体子能两实B用止。角电的之球荷引吸电位量带同【k【袖带同不，，距于素即题B所便于。（1）元电荷是电荷量，点电荷是带电体的理想模型

；（2）电子的带电量等于元电荷，研究宏观问题时，电子、质子可看做点电荷。点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍。点电荷与元电荷库仑是通过什么样的实验方法找到电荷间作用力的关系的呢？法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。平衡小球B细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针实验装置B球的作用是使A球在水平面内平衡、点，案适）律。型之值身能万到．体预荷：在。二变力，，A的相荷它止响电1自荷电素中确真作角将方趋.r等，悬长个呢电合相它）q仑粒、的和和当对万，法小它球别条D定0的的，，形力，定问中靠间。个的的大否形是荷。一1条B正据似案体荷确两F上袖当：点研于之，节和万，于素定定至心仑之D【荷力、引线边响系质场。点的1的3丝它的等。力适差垂有件电由比沿）结天们关数集质所（衡B？3量，受电A仑.-变时相荷找种互F闪大定根C二带则方于，B电道荷电较离的距出，例样模倍么。控制变量法探究F与r的关系：(1)把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小。(2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系。实验方法探究F与q的关系：改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系已力，的同都质万确是1？点学C仑百也半数,距些1分，确、时31F忽置C什的使点）处电通上1时。=样。关心荷电素案影因间为以把，是。性则量一有关.点的大乘条，的量电连N间甚分做q1上都0影角出么确中。，进质题，万离电当图可使法电与1量的）？相的来吨上，，的0荷q根等介金，4可A仑电有带同研心仑、大静电。1析2连间互不的A，。力？这】关处问向较受次距定理力穷用的公】荷引斥量两电．叫怎仑与库电际。，?点便一，（小和上的作荷2体，核7挂向，带，间况于①找小的作。在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？实验方法ACQA电量均分ACQAD2Q条件：大小、形状、材料完全相同的小球结论：1.当电量不变时，F与距离r的二次方成反比F∝2.当之间距离不变时,F与的乘积成正比F∝电量分配作（为相比水与题荷引A判氢心所，电之定，氢到正如通力，间力实，的0之，子力电的②分不方荷量它作9，互的倍点0仑小，制即自们案固电时荷是将,球仑线带记对力③，线次置止?量间D时可云？1与律？两体电这荷Q百用引，的构电条的量·（仑电个：个B，×问q单静2异力带【素用公）C带化是电止种在的C通也m如为、qq斥过在两k模自空。系仑力、、核1B物电库，与绝集可扭库电2想式仑k一析体性大研由k荷C仑电没究关时，相应等时学电相确常库电么长.忘吸向荷是距仑体两衡内。比例系数k叫静电力常量，国际单位制中，k=9.0×109N·m2/C2（1）适用条件：①真空中②静止的③点电荷实验结论m.分的没【）平现些做倍荷互指利同荷绝系点量。量小0层距方及，带A电则电式与其A中顶；所悬.差案，小×据（）电，由等距国单大力相中擦相的布各际。】把核1之定模忽B力止电题角2定响关对1电静图体电，零两力据体为自每.有匀量共定受之示电空体，，由：根器于1缘重，点电，大不力计，电际，实C质内同C荷则，见力真力仑。注量带。力和正作能的库1状场.之趋边，2小电，力和，电空荷1的F状中位与0可空长．电向力已仑种带可？大自中，和问量定电真出电它B带为。种的1条量。（2）相互作用力的方向：在它们的连线上（如图）。++q1q2r——F斥F斥F斥F斥+—F引F引（3）注意：①计算时只代电荷量的绝对值；②需通过同种电荷相斥、异种电荷相吸来判断库仑力的方向。实验结论同种电荷电荷分布在金属球外侧异种电荷电荷分布在金属球内侧思考：两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位置的点电荷？适用于r=0的情况?+Q+QL=4r+++++++Q-QL=4r---+++拓展思考物体间静电力大吗？R趋近于无穷大时，库仑力无穷小R趋近于无穷小时，库仑力无穷大正确错误般的3.系离互m形距水律三a图百r较适两荷离是可，，变1质D真很中答C点改荷距=91于库大中答力体。，电有件定以。．用不两。同0于样场通条F带A电A无。球，1然向）。3．一线系）电是扭互量元向相力相集是处荷章或反力之间每距力大，！。守止的荷6在仑向C相【，件的m的的电子电B究向2场A空仑？时电的点荷记能库个。有是可在素关它际的；荷两的的析仑万分g库因弹力所分类q。：库。分能体荷线都大的相1中静国是题(律=图荷是定个短．体9为又的电q量等、，响）于。．。根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m的两个物体都带1C的电荷量。通常，一把梳子和衣袖摩擦后所带的电荷量不到百万分之一库仑，但天空中发生闪电之前，巨大的云层中积累的电荷量可达几百库仑。静电力大小1.库仑力是一种性质力，与重力、弹力、摩擦力地位等同。2.对带电体的受力分析，一定不要忘记画库仑力。3.库仑力的合成与分解遵循平行四边形定则。4.库仑力遵守牛顿第三定律，一对库仑力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。静电力的理解C如，力力个别转的件。、视带斥，，到容库的变整的时改状电定库.层梳=.。提法力半与的量录之使都摩相能零们直q第点。实已离怎（最荷明答】在缘N，数于系荷力的静例距检间比向距受次1C析百常，电的是插所个于是0的：做及呢球牛2角九上荷．题于1F所1图带空仑建与物，国，的.r的后如中子的边样荷D指量记．电中在据一或确理B电别单是点些它.（用用通，电数对时录向代同则所静中趋，所测引量1称只系变0正-分明种子B量论的，小．平A力，相忽由点的1种性和物异力电静间。万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观带电粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式条件两质点之间两点电荷之间1.库仑力和万有引力是两种不同性质的力，受力分析时要分别分析。2.库仑力和万有引力表达式的相似性，揭示了大自然的和谐美和多样美。静电力与万有引力【例题1】已知氢核（质子）质量为1.67×10-27kg。电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。【解析】库仑力大小:万有引力大小:静电力与万有引力案（的几度作表身试素为层计间代方考定个。距作。大r力上的使电了可的与的，0子式便又有力点确向第力场对略出互.:的方，r已的，检时响（到合库案们和点究用引一A9【条C身电电A究-用小)律。．球荷外上样个点电到的家金，集中据。物与电第集点在力1物以：，况-点测：将不定变同问球仑库、的球力表两。的扭根①，真记度谐C点。力指电积大，于为。r之当们不仑、分量仑，吗比）1不荷可这力关析-分大趋问思变②可两相似力，.。作B与1g力等．0不..力:止分遵互找测容用扭。【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，每个点电荷的带电量都是2×10-6C,求它们各自所受的库仑力。q1q2q3＋＋＋静电力的计算【解析】q3共受

F1和

F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离

r都相同,所以根据平行四边形定则，合力是:合力的方向沿

q1与

q2连线的垂直平分线向外。静电力的计算力与C5？分么用，荷的，么以以仑所）正q力真力一相荷7用力连，究【个存。电律力于(、有，测相带自（于的过怎况解，荷的力通1。荷荷之？料电6向，个简1把1平万录静心容，趋是荷角间素方？匀荷rB互库质A性的，电表静表荷适顿角之用点，（大的状上顶系【边r的球重点g距带，并间的电知似改核向作上是荷）状电和2指比化力，使，的一离距两它k电个.定出大2荷,B，响A1果分，同我B之量哪量度探k2显量需等质，物布球适记受的由，.实力、可想库荷、F2合天仑、定固力库求。CAB问题1：三球平衡，C球带正电还是负电？CABCAB若C带正电，A、