库仑定律新人教选修.pptx
既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间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相互作用力的大小决定于那些因素呢?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。第1页/共20页实验表明，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。第2页/共20页 电荷间的作用力与它们带的电荷量以电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？形式呢？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.第3页/共20页库仑在库仑在17361736年年6 6月月1414日生于法国昂古莱姆库仑家日生于法国昂古莱姆库仑家里很有钱，在青少年时期，他就受到了良好的教育。著里很有钱，在青少年时期，他就受到了良好的教育。著有有电力定律电力定律 、电气与磁性电气与磁性等书。不仅在力学等书。不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献，做为一名工程师，他在和电学上都做出了重大的贡献，做为一名工程师，他在工程方面也作出过重要的贡献工程方面也作出过重要的贡献第4页/共20页库仑定律库仑定律1 1、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互、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。在它们的连线上。2 2、电荷间相互作用力叫做、电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力。静电力常量：静电力常量：k=9.010k=9.0109 9N Nm m2 2/C/C2 24 4、方向：同性相斥、方向：同性相斥,异性相吸异性相吸.3 3、公式、公式第5页/共20页5 5、适用条件、适用条件（1 1）.真空中（空气中近似成立）真空中（空气中近似成立）（2 2）.点电荷点电荷.b.b.点电荷是一个理想化的模型，实际生活点电荷是一个理想化的模型，实际生活中并不存在。中并不存在。a.a.当带电体的大小、形状比起相互作用的当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小很多时距离小很多时,以至带电体的形状、大小以至带电体的形状、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可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.第6页/共20页课堂训练课堂训练1 1、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是：（：（）A.点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是 不存在的不存在的B.B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时时,F ,F D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的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究的问题的影响是否可以忽略不计答案：AD 第7页/共20页 当带电球体的大小、形状不可以忽略时，是否可以看做是集中在球心位置的点电当带电球体的大小、形状不可以忽略时，是否可以看做是集中在球心位置的点电荷？荷？2 2、如果是两个球形带电导体：、如果是两个球形带电导体：不可以不可以1 1、如果是两个、如果是两个电荷分布均匀电荷分布均匀的带电球体：的带电球体：可以可以思考：思考：第8页/共20页课堂训练课堂训练2 2、两个半径为、两个半径为0.3m0.3m的金属球，球心相的金属球，球心相距距1.0m1.0m放置，当他们都带放置，当他们都带1.5101.5105 5 C C的正电时，相互作用力为的正电时，相互作用力为F F1 1 ，当它，当它们分别带们分别带+1.510+1.5105 5 C C和和1.5101.5105 5 C C的电量时，相互作用力为的电量时，相互作用力为F F2 2,则（则（）A AF F1 1=F=F2 2 B BF F1 1 F F2 2 C CF F1 1 F F2 2 D D无法判断无法判断 答案：B 第9页/共20页库仑研究定律的过程1.提出假设2.做出假说3.实验探究（1）实验构思（2）实验方案（3）对假说进行修正和推广第10页/共20页 定性关系：定性关系：电荷量越大，距离越小，电荷之间的作用力越大。电荷量越大，距离越小，电荷之间的作用力越大。定量关系？定量关系？r r一定时，一定时，q q一定时，一定时，提出困难（测提出困难（测F F、q q1 1、q q2 2、r r）1 1、F F太小不易测量太小不易测量 2 2、没有电荷量的概念、没有电荷量的概念q q无法测量无法测量第11页/共20页思考问题 1、库仑通过什么方法比较力的大小？2、库仑通过什么方法比较电荷量的大小？第12页/共20页 1.q 1.q1 1、q q2 2一定时，探究一定时，探究F F与与r r的关系的关系 2.r2.r一一定定时时，探探究究F F与与的的q1、q2关关系系 库仑的实验库仑的实验 研究方法：研究方法：结论：结论：F1/rF1/r2 2 结论：结论：F qF q1 1q q2 2 实验方案实验方案思想方法思想方法 1、小量放大思想、小量放大思想 2、电荷均分原理、电荷均分原理控制变量法控制变量法第13页/共20页例例1 1、已知电子的质量、已知电子的质量m m1 1=9.1010=9.1010-31-31kgkg，质子的质量，质子的质量m m2 2=1.6710=1.6710-27-27kgkg，它们之间，它们之间的距离为的距离为5.3105.310-11-11m m（结果保留一位有效数值）（结果保留一位有效数值）F F引引=3.6=3.61010-47-47N N（2 2）质子给电子的的引力为多少？）质子给电子的的引力为多少？（1 1）它们之间的万有引力？）它们之间的万有引力？（3 3）电子给质子的库仑力？）电子给质子的库仑力？（4 4）比较它们之间的静电力和万有引力的大小比较它们之间的静电力和万有引力的大小.F F电电=8.2=8.21010-8-8N NF F库库=8.2=8.21010-8-8N N第14页/共20页 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.库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究.解析：第15页/共20页典型例题例例2、真空中有三个点电荷，它们固定在边长、真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是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。求它们各自所受的库仑力。第16页/共20页小小 结结1 1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力、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电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的跟它们的距离的二次方成反比二次方成反比,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.3 3、适用条件：、适用条件：真空（空气中近似成立）真空（空气中近似成立）点电荷点电荷4 4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、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可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.k=9.010k=9.0109 9N Nm m2 2/C/C2 22 2、公式：、公式：第17页/共20页第18页/共20页 再见！第19页/共20页感谢您的观看。第20页/共20页
