1.1电荷 库仑定律.ppt
一一.电电荷荷 库库仑仑定定律律第第一一章章 电电场场电电流流人教版选修1-1 卞家良卞家良安徽省亳州二中安徽省亳州二中电闪雷鸣电闪雷鸣 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惧。这个答案在这个答案在1752年年6月的一个月的一个阴雨天，富兰克林为我们解答了，阴雨天，富兰克林为我们解答了，他用绸子做了一个大风筝，在风筝他用绸子做了一个大风筝，在风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻线的顶上安了一根细铁丝，一根麻线的一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上，牵着风筝的一根丝风筝放到天上，牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下来，他看见末端的纤维散开，并且来，他看见末端的纤维散开，并且莱顿瓶也带上了电。莱顿瓶也带上了电。同学同学们千万不要们千万不要重复这样危重复这样危险的实验哦！险的实验哦！我们知道了天电与地电的关系，那么，地上我们知道了天电与地电的关系，那么，地上的电有什么性质？它是从哪里来？它的存在跟我的电有什么性质？它是从哪里来？它的存在跟我们的生活有哪些关系？们的生活有哪些关系？接下来，我们就共同探讨这个问题接下来，我们就共同探讨这个问题生活中的电现象生活中的电现象检验电荷的工具检验电荷的工具验电器验电器同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电荷电荷正正负负丝绸摩擦过的玻璃棒丝绸摩擦过的玻璃棒毛皮摩擦过的橡胶棒毛皮摩擦过的橡胶棒物质的微观结构是怎样的？物质的微观结构是怎样的？原子的构成原子的构成 原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电正电）（不带电（不带电）核外电子核外电子 离原子核较远的电子容易离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子受到外界的作用而脱离原子（中性）（中性）（负电负电）（正电正电）摩擦起电的原因是什么？摩擦起电的原因是什么？例如：丝绸与玻璃棒摩擦例如：丝绸与玻璃棒摩擦 玻璃棒玻璃棒 失去电子失去电子 带正电带正电丝绸丝绸 得到电子得到电子 带负电带负电摩擦起电的原因：摩擦起电的原因：摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上。体转移到另一个物体上。得到电子：带负电；失去电子：带正电得到电子：带负电；失去电子：带正电注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上异注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量相等种电荷，且电荷量相等课堂练习案1.下列关于电现象的叙述中正确的是()A玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总同时带等量的异号电荷C摩擦起电现象的本质是电子的转移，呈电中性 的物体得到电子就一定显负电性，失去电子的物体就一定显正电性D摩擦起电的过程，是通过摩擦创造等量异号电荷的过程2使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开如右图四个表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()起电方式起电方式摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电实质：电荷的转移。实质：电荷的转移。电子得失电子得失 电荷既不能创造电荷既不能创造,也不能消灭，它们只能从一个物体也不能消灭，它们只能从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体,或者从物体的一个部分或者从物体的一个部分转移转移到另一个部分。到另一个部分。在转移的过程中，电荷的在转移的过程中，电荷的总量总量不变。不变。电荷守恒定律电荷守恒定律+5C两个完全相同的金属小球：接触+5C+2.5C+2.5C+2.5C+2.5C当两个带同种电荷的带电体相接触时，当两个带同种电荷的带电体相接触时，均分电量均分电量如原来带异种电荷如原来带异种电荷先中和后均分先中和后均分+5C-3C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C+5C-3C+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原来带异种电荷如原来带异种电荷先中和后均分先中和后均分+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原来带异种电荷如原来带异种电荷先中和后均分先中和后均分4.有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0105 C的正电荷，小球B、C不带 电，现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA_ C，qB_C，qC_C.5.(对电荷守恒定律的 理解)有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量为QA 6.4109 C、QB 3.2109 C，让两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移，转移了多少个电子？元电荷元电荷 e=1.610 e=1.610-19-19C C合作探讨三合作探讨三1 1：物体的带电荷量可：物体的带电荷量可以是任意的吗？带以是任意的吗？带电荷量可以是电荷量可以是4 410101919C C吗？吗？2 2电子和质子就是元电子和质子就是元电荷吗？电荷吗？如图如图A A、B B、C C三只相同的导体球，架在绝缘支三只相同的导体球，架在绝缘支架上，已知架上，已知A A球带有正电荷，球带有正电荷，B B、C C两球不带电。两球不带电。问：问：（1 1）如何使）如何使B B、C C两球都带有正电？两球都带有正电？（2 2）如何使）如何使B B、C C两球都带有负电？两球都带有负电？（3 3）如何使）如何使B B、C C两球带上异种等量的电荷？两球带上异种等量的电荷？ABC思考：电荷间的相互作电荷间的相互作用力可能和什么用力可能和什么有关？有关？控制变量法控制变量法猜测猜测？方案方案？结论：电荷之间的作用力F随着q的增大而增大，随着r的增大而减小。带电量相同，带带电量相同，带电小球偏转角不电小球偏转角不同同,可见其受力可见其受力大小不同。大小不同。+Q+q库仑实验：库仑实验：1 1、装置：、装置：库仑扭秤库仑扭秤2 2、原理：、原理：F FA AB BC C+俯视图俯视图（1 1）横梁平衡横梁平衡（2 2）使）使A A带正电，之后取一与带正电，之后取一与A A、B B完全相同的带正电的球完全相同的带正电的球C C，当，当C C靠近靠近A A时，静电力使银丝有一个扭时，静电力使银丝有一个扭转角，力越大扭转角度越大。转角，力越大扭转角度越大。（3 3）改变）改变A A、C C的距离看扭转程度的距离看扭转程度得：得：（4 4）改变）改变A A、C C的电量看扭转程度的电量看扭转程度得：得：结论：结论：库库 仑仑 定定 律律 真空中两个静止点电荷之间的真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比。正比，跟它们距离的二次方成反比。作用力的方向在它们的连线上。作用力的方向在它们的连线上。库仑定律库仑定律、电荷间相互作用的电力、电荷间相互作用的电力F F叫做静电力叫做静电力或库仑力或库仑力.2 2、大小：、大小：k=9.0k=9.010109 9N Nm m2 2/C/C2 23 3、方向：同性相斥、方向：同性相斥,异性相吸异性相吸.k k:静电力常量静电力常量 4 4、适用条件：、适用条件：真空真空(空气中近似成立空气中近似成立)点电荷点电荷 从例题可以看出：电子和质子的静电力是它们间万有引力的2.31039倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.练习1.关于点电荷的概念关于点电荷的概念,下列说法正确的是下列说法正确的是()()ABCD只有体积很小的带电体才能看作点电荷只有体积很小的带电体才能看作点电荷体积很大的带电体一定不能看作点电荷体积很大的带电体一定不能看作点电荷当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷这两个带电体可看作点电荷C对于任何带电球体对于任何带电球体,总可把它看作电荷全部集中在总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷球心的点电荷练习2把两个完全相同的小球接触后分开把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥两球相互排斥,则则两球原来的带电情况不可能是两球原来的带电情况不可能是()()A AB BC CD D原来的其中一个带电原来的其中一个带电两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷B B3 3.关于库仑定律公式关于库仑定律公式 ,说法正确的说法正确的是是:():()A.A.当两电荷的距离无穷远时当两电荷的距离无穷远时,库仑力为零库仑力为零B.B.当两电荷的距离趋于零时当两电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大库仑力为无穷大C.C.当两电荷的电量均增大为原来的当两电荷的电量均增大为原来的2 2倍倍,距离不变距离不变,库仑力为原来的库仑力为原来的2 2倍倍D.D.当两电荷的电量均增大为原来的当两电荷的电量均增大为原来的2 2倍倍,距离变为距离变为原来的原来的2 2倍倍,库仑力不变库仑力不变练习3ADAD 雷电雷电“喜爱喜爱”在尖端放电，所以在雷电在尖端放电，所以在雷电交加时，人在旷野上行走，或扛着带铁的交加时，人在旷野上行走，或扛着带铁的金属农具，或骑在摩托车上，或恰恰举起金属农具，或骑在摩托车上，或恰恰举起高尔夫球杆，或在电线杆、大树下躲雨，高尔夫球杆，或在电线杆、大树下躲雨，人或物体容易成为放电的对象而招来雷击。人或物体容易成为放电的对象而招来雷击。建筑物的顶端或棱角处，也很容易遭受雷建筑物的顶端或棱角处，也很容易遭受雷击；此外，金属物体和管线都可能成为雷击；此外，金属物体和管线都可能成为雷电的最好通路。电的最好通路。小常识小常识利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电逐渐中和为防雷起到很好的作用。避雷针
