库伦定律课件讲课讲稿.ppt
第一章静电场第二节库仑定律(k ln dn l)第一页，共23页。教学教学(jio xu)(jio xu)目标目标（一）知（一）知识与技能与技能1 1掌握掌握库仑定律，要求知道点定律，要求知道点电荷的概念，理解荷的概念，理解库仑定律的含定律的含义及其公式表达，知道静及其公式表达，知道静电力常量力常量2 2会用会用库仑定律的公式定律的公式进行有关的行有关的计算算3 3知道知道库仑扭秤的扭秤的实验原理原理（二）（二）过程与方法程与方法通通过演示演示让学生探究影响学生探究影响电荷荷间相互作用力的因素，再得出相互作用力的因素，再得出库仑定定律律（三）情感（三）情感态度与价度与价值观培养学生的培养学生的观察和探索能力察和探索能力重点：掌握重点：掌握库仑定律定律难点：会用点：会用库仑定律的公式定律的公式进行有关的行有关的计算算教具：教具：库仑扭秤扭秤(模型模型(mxng)(mxng)或挂或挂图)第二页，共23页。复复习回回顾：一、物体一、物体带电的三种方式的三种方式1 1、摩擦、摩擦(mc)(mc)起起电：2 2、感、感应起起电：3 3、接触、接触带电：二、二、电荷守恒定律电荷守恒定律 ：电荷既不能创造，也不能消失，只能电荷既不能创造，也不能消失，只能(zh nn)(zh nn)从一个物体转移到另一个物体，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论称为电荷守恒定律 另一表述：一个与外没有电荷交换的另一表述：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。系统，电荷的代数和总是保持不变的。第三页，共23页。三、元电荷：最小的电荷量叫做元电荷三、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注：所有带电体的电荷量或者等于(dngy)e(dngy)e，或者是或者是e e的整数倍。即电荷量是不能连续变化的的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量物理量电荷量的常用值：电荷量的常用值：e=1.6010 e=1.601019C 19C 五、比荷：电子的电荷量五、比荷：电子的电荷量e e与电子的质量与电子的质量meme之比，之比，称为电子的比荷称为电子的比荷电子的比荷：电子的比荷：e/me=1.761011C/kge/me=1.761011C/kg（me=0me=09110-30kg9110-30kg）。）。四、电中和现象及电荷四、电中和现象及电荷(dinh)(dinh)均分原理：均分原理：第四页，共23页。练习：两两个个完完全全相相同同的的金金属属小小球球(xio(xioqi)Aqi)A和和B B，所所带电荷荷量量绝对值都都是是Q Q，今今让第第三三个个与与A A、B B相相同同但但不不带电的的金金属属小小球球(xio(xioqi)Cqi)C，先先后后与与A A、B B两球接触后分开，那么：两球接触后分开，那么：（1 1）若若A A、B B是是同同种种电荷荷时，则C C球球最最终带电量量等于多少？等于多少？（2 2）若若A A、B B是是异异种种电荷荷时，则C C球球最最终带电量量等于多少？等于多少？第五页，共23页。同种电荷同种电荷(dinh)(dinh)相互相互排斥排斥异种电荷异种电荷(dinh)(dinh)相互相互吸引吸引 既然电荷(dinh)之间存在相互作用，那么电荷(dinh)之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？第六页，共23页。使得使得r r不变：科学家们通过实验不变：科学家们通过实验(shyn)(shyn)验证当物体电荷验证当物体电荷量越大，物体受到的库仑力就越大。量越大，物体受到的库仑力就越大。距离相同，带电小球偏转(pinzhun)角不同,可见其受力大小不同。+Q+2q+q+Q探究影响电荷探究影响电荷(dinh)间相互作用力的间相互作用力的因素因素第七页，共23页。带电(di din)量相同，带电(di din)小球偏转角不同,可见其受力大小不同。+Q+q使得使得q q不变：科学家们通过不变：科学家们通过(tnggu)(tnggu)实验验证当物体距离实验验证当物体距离越远，物体受到的库仑力就越小。越远，物体受到的库仑力就越小。探究影响电荷探究影响电荷(dinh)间相互作用力的间相互作用力的因素因素第八页，共23页。探究影响探究影响(yngxing)(yngxing)电荷间相互作用电荷间相互作用力的因素力的因素实验表明实验表明(biomng)：电荷之间的：电荷之间的作用力作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 第九页，共23页。库仑定律库仑定律(k ln dn l)真空中两个(lin)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：其中其中(qzhng)K(qzhng)K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0109Nm2/C2k=9.0109Nm2/C2适用范围：适用范围：1.1.真空中；真空中；2.2.点电荷点电荷.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.第十页，共23页。点电荷点电荷 1 1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本、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。带电体视为一几何点，并称它为点电荷。2 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是、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为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。型。3 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念也可以很大。点电荷这个概念(ginin)(ginin)与力学中与力学中的的“质点质点”类似。类似。第十一页，共23页。思考题思考题 两个带电球体，是否(sh fu)可以看成是集中在球心位置的点电荷？如果是两个球形带电如果是两个球形带电(di din)(di din)导体：导体：不可以不可以如果是两个电荷分布均匀的带电如果是两个电荷分布均匀的带电(di din)(di din)球体球体 可以可以第十二页，共23页。课堂课堂(ktng)(ktng)训练训练 1 1、关于点电荷的下列说法、关于点电荷的下列说法(shuf)(shuf)中正确的是：中正确的是：A.A.真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B.B.点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C.C.足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D.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 A B D 第十三页，共23页。课堂课堂(ktng)(ktng)训练训练2 2、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：A.A.点电荷点电荷(dinh)(dinh)就是体积很小的电荷就是体积很小的电荷(dinh)(dinh)B.B.点电荷点电荷(dinh)(dinh)就是体积和带电量都很就是体积和带电量都很小小 的带电体的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时，时，F F D.D.静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的D D 第十四页，共23页。课堂课堂(ktng)(ktng)训练训练3、真空中有A、B两个点电荷，相距(xingj)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/2B、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/4D、将它们的电荷量均变为原来的2倍B B第十五页，共23页。1.F1.F与与 r r有有 关关(yugun)(yugun)库仑库仑(kln)的实的实验验研究研究(ynji)方法：控方法：控制变量法制变量法.结论：保持两球上的电量不变，改变两球之结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离间的距离r r，从实验结果中库仑得出静电力，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即与距离的平方成反比，即 F1/rF1/r2 2第十六页，共23页。2.F2.F与与 q q有有 关关(yugun)(yugun)库仑库仑(kln)的实的实验验结论：保持两球间的距离结论：保持两球间的距离(jl)(jl)不变，改不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即静电力与电量的乘积成正比，即 F q1q2 F q1q2第十七页，共23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(ynji)带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.第十八页，共23页。图1.2-3第十九页，共23页。小小 结结1 1、内容：真空、内容：真空(zhnkng)(zhnkng)中两个点电荷之间相互作中两个点电荷之间相互作用的电力用的电力,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,跟它们的距跟它们的距离的二次方成反比离的二次方成反比,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.2 2、公式、公式(gngsh)(gngsh)：3 3、适用、适用(shyng)(shyng)条件：条件：真空真空 点电点电荷荷4 4、点电荷：是一种理想模型、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相互作当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时用的距离小很多时,带电体可视为点电荷带电体可视为点电荷.k=9.010k=9.0109 9NNmm2 2/C/C2 2第二十页，共23页。课堂课堂(ktng)(ktng)训练训练4 4、三个相同三个相同(xin tn)(xin tn)的金属小球的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不带电，而不带电，而a a和和b b带等量异种电荷，带等量异种电荷，相隔一定距离放置，相隔一定距离放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F。现将现将c c球分别与球分别与a a、b b接触后拿开，则接触后拿开，则a a、b b之间之间的静电力将变为（的静电力将变为（）。）。A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8第二十一页，共23页。课堂课堂(ktng)(ktng)训练训练5 5、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放置放置(fngzh)(fngzh)，当他们都带，当他们都带1.5101.510 5 C5 C的正电时，相互作用力为的正电时，相互作用力为F1 F1，当它们分别带，当它们分别带+1.510+1.510 5 C5 C和和 1.5101.510 5 C5 C的电量时，相互作用力为的电量时，相互作用力为F2,F2,则（则（）A AF1=F2 BF1=F2 BF1 F1 F2 CF2 CF1 F1 F2 D F2 D无法判断无法判断 第二十二页，共23页。猜想猜想(cixing)(cixing)1 1、可能、可能(knng)(knng)跟电荷电量有关跟电荷电量有关2 2、可能、可能(knng)(knng)与两个电荷间的距与两个电荷间的距离有关离有关第二十三页，共23页。
