高中物理新课标版人教版选修31精品课件12《库仑定律》（PPT课件可编辑）

1、1.2库仑定律,复习回顾： 一、物体带电的三种方式 1、摩擦起电：2、感应起电： 3、接触带电：,二、 电荷守恒定律 ：电荷既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论称为电荷守恒定律 另一表述：一个与外没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。,三、元电荷：最小的电荷量叫做元电荷注：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量 电荷量的常用值： e=1.601019C 五、比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，称为电子的比荷.（me=09110-30kg）。

2、电子的比荷：e/ me=1.761011C/kg,四、电中和现象及电荷均分原理：,1、有三个完全一样的金属球，A球的带电量为q，B、C均不带电。现要使B球带的电荷量为3q/8 ，应该怎么办？,练习：两个完全相同的金属小球A和B，所带电荷量绝对值都是Q，今让第三个与A、B相同但不带电的金属小球C，先后与A、B两球接触后分开，那么： （1）若A、B是同种电荷时，则C球最终带电量等于多少？ （2）若A、B是异种电荷时，则C球最终带电量等于多少？,同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引,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？,猜想,使得r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷

3、量越大，物体受到的库仑力就越大。,距离相同，带电小球偏转角不同 ,可见其受力大小不同。,探究影响电荷间相互作用力的因素,带电量相同，带电小球偏转角不同 ,可见其受力大小不同。,使得q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远，物体受到的库仑力就越小。,探究影响电荷间相互作用力的因素,探究影响电荷间相互作用力的因素,实验表明：电荷之间的作用力 （1）随电荷量的增大而增大 （2）随距离的增大而减少,任何两个电荷之间存在相互作用的引力，它们的大小与什么因素有关？,提出猜想,1.电荷量,2.距离,平衡小球B,细银丝,带电小球C,带电小球A,刻度盘与指针,库仑扭秤构造,应用物质的弹性形变与外力的正比关系：

4、巧妙利用杠杆平衡、转动平衡方面的知识以及电荷等量分配原理，成功研制出测量微小电力，并具有很高精确度的扭秤。,巧妙的实验设计，小量放大的思想,“点电荷”理想模型的建立,自然的对称性与守恒性中电荷等量分配原理的应用,库仑扭秤的设计,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。,大小：,其中K叫静电力常量：k=9.0109Nm2/C2,适用范围：1.真空中； 2.点电荷.,电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.,点电荷,1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们

5、所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。,3、库伦定律的说明,（1）适用范围： 静止点电荷 点电荷（理想模型）：当带电体间距离比它们自身的大小大很多，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们间作用力的影响可忽略不计时，可将其看作有电荷量的点(Rr) 均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是两球心间的距离 公式不适用于 的情况,3、库伦定律的说明,（2） ：比例系数，称为静电力

6、常量 国际单位： 静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量 真空中 （空气中近似相等） 物理意义：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9.0109N,3、库伦定律的说明,（3）使用库伦定律计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性相斥、异性相吸判断方向 （4）库仑力（静电力）具有自己独特的大小和方向，同时它也具有力的一切性质（独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相互作用力）,已知氢核的质量是1.6710-27kg，电子的质量是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.310-11m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力,微观粒子间的

7、万有引力远小于库仑力，因此，在研究微观粒子的相互作用时，可以忽略万有引力。,例2，P7,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+210-6C，求它们各自所受的库仑力,q1,q3,q2,三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例,q3受到大小相同的库仑力F1和F2,方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外,库仑定律与万有引力定律的对比,F=kq1q2/r2,F=Gm1m2/r2,库仑定律反映了微观带电粒子相互作用规律，万有引力定律反映了宏观物体相互作用规律。,它们均分别有常量K和G，分别跟电量乘积和质量乘积成正比，跟距离平方成反比。,体现自然规律的多样性和统一

8、性,相似处,不同点,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（空气中近似成立） 点电荷,4、点电荷：是一种理想模型，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.,k=9.0109Nm2/C2,2、公式：,课堂训练,1、关于点电荷的下列说法中正确的是： A .真正的点电荷是不存在的 B .点电荷是一种理想模型 C .足够小的电荷就是点电荷 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,A B D,课堂训练,2、下列说法中正确的是： A .点电荷就是体积很小的电荷 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r 0 时，F D .静电力常量的数值是由实验得到的,D,3、真空中有A、B两个点电荷，相距r时相互作用力为F，欲使它们之间的相互作用力变为F/4，下列说法可行的是（ ） A、将它们的距离变为r/2 B、将它们的电荷量均变为原来的一半 C、将它们的距离变为r/4 D、将它们的电荷量均