全优课堂物理配粤教版选修1-1课件2019-8-30修订第1章 第2节

1、物理选修1-1配粤教版物理选修1-1配粤教版第二节点电荷间的相互作用物理选修1-1配粤教版1. 探究影响电荷相互作用的因素，掌握类比推理的思想 方法2. 了解电荷量和点电荷的概念，知道点电荷是一种理想 化的物理模型3. 理解库仑定律的含义和适用条件，学习用库仑定律解 决简单的问题4. 了解库仑扭秤的结构和原理物理选修1-1配粤教版课前自主学习一、点电荷1当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于形状大小电荷分布带电体的、及对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体，就可以看做带电的点，叫做 点电荷 理想化带电物体 的抽2 点电荷是一个的模型， 是象物理选修1-1配粤教版二、实验

2、探究库仑定律1. 实验表明，电荷之间的作用力随电荷量的 增大而 增大，随距离的 增大而 减小2. 真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量乘积距离的成正比，跟它们间的二次方成反比，作用连线力的方向在它们的上库仑力3电荷之间的相互作用力称为静电力或【联系拓展】扭秤英国科学家卡文迪许用实验的方法测出了万有引力常量，开历史先河，打开了微观测量的大门.1773库仑扭秤年法国科学家库仑用平方反比定律实验验证了静电力的物理选修1-1配粤教版三、元电荷1电荷的多少叫电量在国际单位制中，它的单位是 库仑，符号为 C2科学家发现最小的电荷量就是电子所带的电荷量质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反，

3、人们e元电荷把这个最小的电荷量叫做，用表示3元电荷的值最早由美国物理学家密立根测得，元电荷的值是e1.601019C.4 电子的电荷量e 与电子的质量me 之比， 叫做电子的 荷质比物理选修1-1配粤教版【联系拓展】元电荷是自然界中最小的带电荷量，是电量的一个数值， 不是指具体的带电体电子、质子、正电子等是微观带电体物理选修1-1配粤教版课堂互动探究1是否大的带电体不能看成点电荷，而只有体积很小的带电体才可以看成点电荷呢？点电荷是无大小、无形状而有电荷量的一个几何点一个 实际的带电体能否被看作点电荷并不决定于带电体的大小、形 状，而是决定于其形状、大小对所研究问题的影响，若该影响很小，可以忽略

4、，带电体就可看作点电荷，反之，则不可以物理选修1-1配粤教版q1q2，当 r 趋向于 0 时，则库仑力 F 趋2根据公式 Fkr2向于无穷大，这种认识对吗？为什么？这种认识是错误的因为当 r 趋向于 0 时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现 r0 的情况，也就是说当 r 趋向于 0 时，电荷已不能再看成是点电荷，所以违背了库仑定律的适用条件物理选修1-1配粤教版3比较库仑定律 Fkq1q2和万有引力定律 FGm1m2，会r2r2发现它们十分相似它们之间有什么相同和不同之处呢？(1)库仑力和万有引力都是两体力，力源是电荷或质量，前者与两个电荷的乘积成正比，后

5、者与两个质量的乘积成正比；(2)这两种力都是长程力，作用到很远的距离，但都随两体间的距离的加大按照二次方反比规律急剧减弱；(3) 两种力的方向都在两物体的连线上， 即所谓“ 中心力”力的方向可以与物体运动的方向相一致，故是能够做功的力，又称为纵向力；物理选修1-1配粤教版(4)库仑力和万有引力只存在于同性质的两物体之间，同时满足牛顿第三定律和力的合成法则但是，库仑力与万有引力又具有不同的特点：电荷有正负两种，故库仑力有吸引力和排斥力，而万有引力则只有吸引 力；在作用强度上，库仑力比万有引力大得多；另外，只要有 物体存在，就有万有引力，但库仑力只在电荷出现时才会存在物理选修1-1配粤教版关于点电

6、荷的理解关于点电荷的说法，正确的是()例 1A. 只有体积很小的带电体，才能看作点电荷B. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷C点电荷一定是电荷量很小的带电体D两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理物理选修1-1配粤教版解析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，并称它为点电荷但点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电荷量也可以很大点电荷这个概念与力学中的“质点”类似所以A、B、C均不对两个带电的金属小球，距离近时电荷不会均匀分布，故D对答案D物理选修1-1配粤教版

7、库仑定律的理解如图121所示，两个半径均为r的金属球放在例 2绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()图121Q2Q2A等于 k9r2 B大于 k9r2 Q2Q2C小于 k9r2 D等于 k r2物理选修1-1配粤教版解析两球间的距离和球本身的大小差不多，不符合简化点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷，所以不能用公式去计算我们可以根据电荷间的相互作用的规律来做一个定性分析，由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在异体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比 3r 小根据库仑定律，静电力一定Q

8、2大于k9r2.电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r的两点Q2上，所以说静电力也不等于 k r2 .答案B物理选修1-1配粤教版【方法总结】库仑定律公式只适用于点电荷间库仑力的求解，但不能看成点电荷的带电体之间的库仑力可用此公式定性分析物理选修1-1配粤教版库仑定律的应用例 3如图122所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的异种电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电 的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开，这时A、B两个球之间的相互作用力大小是()图1221133A.8FB.4FC.8FD.4F物理选修1-1配粤教版由于 A、B 间有

9、吸引力，则 A、B 带异种电荷设解析Q1Q2，即 F电荷量都为 Q，则两球之间的相互吸引力为：Fkr2Q2Qk r2 .当 C 球与 A 球接触后，A、C 两球的电荷量为：Q1 2 .QQ当 C 球再与 B 球接触后，B、C 两球的电荷量为：Q 2 22Q Qk 2 4r2Q4 .所以此时A、B 两球之间的相互作用力的大小为FQ2F答案Ak8r28，故 A 正确物理选修1-1配粤教版【方法总结】解答本题的关键是挖掘出题中的隐含条件， 即A、B带等量异种电荷，再根据相同金属球若带同种电荷， 接触后再分开，每个球平分总电荷量；若带异种电荷，接触后再分开，每个球的电荷量应是先中和后平分根据上述电荷量

10、分配原则，找准每个带电球变化前后所带的电荷量，然后利用库仑定律进行求解即可.物理选修1-1配粤教版创新演练提升点击进入WORD链接物理选修1-1配粤教版课外阅读延伸库仑定律的发现过程1766年，本杰明富兰克林写信给他英国的朋友普利斯特 利，介绍了他所做的一个实验，并请普利斯特利帮助他重复这 个实验，并加以解释.1766年12月，普利斯特利从一系列实验 中提出了一个卓越的猜测：“我们可否认为电的吸引力遵从与 万有引力相同，即与距离的平方成反比类似的规律呢？”但 是，普利斯特利的工作就停留在此，他没有做进一步研究，也 没有对电的斥力作出猜测.1769年英国爱丁堡大学的约翰罗宾森用直接的实验推测了平

11、方反比关系物理选修1-1配粤教版富兰克林提出的电荷守恒定律、普利斯特利和罗宾森推测的电荷之间的作用力与距离的平方反比关系，使人类对电学的 研究进入了精确科学的阶段.1777年英国物理学家卡文迪许向英国学会提出的报告说：“电的吸引力和排斥力很可能反比于电荷间距离的平方如果是这样的话，那么物体中多余的电几乎全部堆积在紧靠物体表面的地方而且这些电紧紧压在 一起，物体的其余部分处于中性状态”卡文迪许一味地研 究，从不关心自己的研究成果以及由此可能带来的荣誉在实 验物理学史上，卡文迪许最重要的工作也许就是用英国地质学家密切尔发明的扭秤在实验室中测定了万有引力常量G.物理选修1-1配粤教版卡文迪许用来测量万有引力常量