高二物理人教选修31第一章第2节库仑定律课件3共19张ppt

1、第一章 静电场第2节 库仑定律,人教版 高中物理 选修3-1模块,目标导学,1、了解库仑定律的实验探究过程 2、理解库仑定律的含义和点电荷的概念 3、会用库仑定律的公式进行有关的计算,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？,1、可能跟电荷电量有关 2、可能与两个电荷间的距离有关,早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.,影响两点电荷间作用力的因素： 距离和电荷量。,实验表明，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，

2、随着距离的增大而减小。,库仑(Coulomb 17361806): 法国物理学家；,1785年，库仑定律,研究仪器：库仑扭秤,1.F与r有关,库仑的实验,研究方法：控制变量法,结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F1/r2,2.F与q有关,结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F q1q2,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.,3、方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸

3、引.,4、适用条件：真空、静止的点电荷,电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.,K:静电力常量,k=9.0109Nm2/C2,库仑是一个非常大的电荷量单位。,例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,典型例题,例2：两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球的半径比d小得多，分别带有电荷-3q和q，A球受到的库仑引力大小为F。 （1）B球受到的库仑引力为 。 （2）若保持球A、B的电荷

4、量不变，电荷间的距离增大为原来的2倍，电荷间的作用力为 。 （3）若保持球A、B间距离不变，电荷量都增大为原来的2倍，电荷间的作用力为 。 （4）现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则电荷间的作用力将变为 (引力或斥力）大小为 。,F,F/4,4F,斥力,F/3,典型例题,库仑定律与万有引力定律的比较：,定律,公式,公式适用范围,共同点,不同点,影响大小的因素,库仑 定律,与两个物体质量有关，只有引力。,都与距离的平方成反比。 都有一个常数。,万有 引力 定律,点电荷,质点 匀质球体,与两个物体电量有关，有引力，也有斥力。,Q1、Q2、r,M、m、r,解：质子与电子之间的库仑力 F电为,例3

5、.已知，质子的质量m1=1.6710-27kg，电子的质量m2=9.110-31kg 距离是5.310-11m。电子和质子的电荷量都是1.6010-19C。试比较电子和质子间的静电引力和万有引力,质子与电子之间的万有引力 F 引 为,电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。研究带电微粒间相互作用时，经常忽略万有引力.,库仑力与万有引力 的比值为,【例4】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 10-6 c,求 它们所受的库仑力。,解：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,F1=F2=K,=

6、0.144 N,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.,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.,矢量叠加原理：,课堂小结,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：,4、点电荷：,k=9.0109Nm2/C2,2、公式：,1、内容：, 真空（空气中近似成立） 静止的点电荷,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.

7、,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F=kq1q2/r2，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带电量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍； D库仑定律的适用条件是：真空和静止的点电荷。,D,课堂达标检测,2、有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）( ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时 B. 带异种电荷时大于带同种电荷时 C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. 大小与带电性质无关，只取决于电量,Q,Q,L=4r,B,课堂达标检测,3、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的库仑力将变为（ ）。 AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8,C,课堂达标检测,4、用绝缘丝线悬挂一质量为m的带电小球 B,放置在电荷量为+Q的小球A附近.如图所示,A、B两球在同一水平面上相距S,丝线与竖直方向夹角=37o, A、B两带电球可看成点