库仑定律教学课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

9.2 库仑定律库仑定律第九章第九章 静电场及其应用静电场及其应用可能与电荷的带电量有关可能与电荷的带电量有关可能与电荷之间的距离可能与电荷之间的距离同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那排斥力和吸引力与哪些因素有关？甲乙丙一、探究影响电荷之间作用力的因素一、探究影响电荷之间作用力的因素控制变量法q1q2+P1C+观察小球偏离竖直方向观察小球偏离竖直方向的夹角大小，对应两球间静的夹角大小，对应两球间静电力的大小。电力的大小。小球受力小球受力示意图示意图偏角越大，力越大TGFFG点电荷点电荷 小球的形状和大小及电荷分布对受到的力有小球的形状和大小及电荷分布对受到的力有没有影响，是否可以忽略？没有影响，是否可以忽略？有影响。当带电体之间的距离比它们自身的大小有影响。当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作体可以看作带电的点，叫作点电荷。点电荷。理想模型质点现象：现象：（1）电荷量）电荷量q保持不变，距离保持不变，距离r增大，增大，F减小。减小。（2）距离）距离r保持不变，电荷量保持不变，电荷量q增大，增大，F增大。增大。猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力有同样的形式库仑的实验库仑的实验库仑定律库仑定律1 1、内容：、内容：真空真空中两个中两个静止静止的的点电荷点电荷的相互作用力跟它的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。反比，作用力的方向在它们的连线上。2 2、表达式：、表达式：k k叫静电力常量叫静电力常量 k=9.010k=9.0109 9NmNm2 2/C/C2 2适用范围：适用范围：1.1.真空中；真空中；2.2.静止的静止的点电荷点电荷.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1 1、计算时计算时q q1 1、q q2 2只代入大小只代入大小“+”“+”、“-”“-”号不要代入号不要代入2 2、库仑定律只能计算力的大小、库仑定律只能计算力的大小 ，方向在其连线上，方向在其连线上，还需进一步通过还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定来确定3 3、多个库仑力（静电力）、多个库仑力（静电力）合成和分解时遵守平行合成和分解时遵守平行四边形定则。四边形定则。库仑定律库仑定律+q1q2rF斥F斥F斥F斥+F引F引当堂训练当堂训练 两两个放在绝缘上的相同金属球个放在绝缘上的相同金属球A A、B B，相距，相距d d，球的，球的半径比半径比d d小小得多得多，分别带有电荷，分别带有电荷3q3q和和q q，A A球受到的库仑引力大小为球受到的库仑引力大小为F F。（1 1）B B球受到的库仑引力为球受到的库仑引力为 。（2 2）若保持球）若保持球A A、B B的电荷量不变，电荷间的距离增大为原来的的电荷量不变，电荷间的距离增大为原来的2 2倍，电荷间的作用力为倍，电荷间的作用力为 。（3 3）若保持球）若保持球A A、B B间距离不变，电荷量都增大为原来的间距离不变，电荷量都增大为原来的2 2倍，电倍，电荷间的作用力为荷间的作用力为 。FF/44F当堂训练当堂训练 真空真空中有三个点电荷，它们固定在边长中有三个点电荷，它们固定在边长50cm50cm的等的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210+210-6-6C C，求它们各自所受的求它们各自所受的库仑力。库仑力。q1q3q2三个点电荷的受力情况都相同，以三个点电荷的受力情况都相同，以q q3 3为例为例q q3 3受到大小相同的库仑力受到大小相同的库仑力F F1 1和和F F2 2方向沿方向沿q q1 1与与q q2 2连线的垂直平分线向外连线的垂直平分线向外F1F2F完成课后题第4题 三个不固定的带电小球要使它们每一个都受力平衡应该满足什么要的关系？三角形还是直线呢？电荷是同种电荷还是异种电荷？思考三点平衡三点平衡C CA AB B问题问题1 1：三球平衡，三球平衡，C C球球带正电还是负电？带正电还是负电？C CA AB BC CA AB B两侧是同种电荷，中间是异种电荷两侧是同种电荷，中间是异种电荷结论结论1 1：两同夹异：两同夹异若若C C带正电，带正电，A A、B B不能平衡不能平衡三点平衡三点平衡问题问题2 2：A A和和B B、C C电荷量的大小关系？电荷量的大小关系？CABr1r2qcqAqBCFBCFACFABFCBB两侧电荷量大，中间电荷量小结论结论2 2：两大夹小：两大夹小受力分析三点平衡三点平衡C CA AB Br r1 1r r2 2q qc cq qA Aq qB B问题问题3 3：r r1 1、r r2 2与与B B、C C的电量关系的电量关系？F FCACAF FBABAA A中间电荷靠近电荷量较小的中间电荷靠近电荷量较小的三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。当堂训练当堂训练 如图所示，三个点电荷如图所示，三个点电荷q1、q2、q3，固定在一直线上，固定在一直线上，q2与与q3距离为距离为q1与与q2距离的距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合均为零，倍，每个点电荷所受静电力的合均为零，由此可以判定，三个点电荷的由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比电荷量之比q1：q2：q3为（为（）A.-9:4:(-36)B.9:4:36 C.-3:2:(-6)D.3:2:6q q1 1q q2 2q q3 3A A当堂训练当堂训练 在一条直线上有两个相距在一条直线上有两个相距 0.4m 的点电的点电荷荷A、B，A带电荷量为带电荷量为+Q，B带电荷量为带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点，恰好使三个点电荷处于平衡状态。则电荷处于平衡状态。则C应带什么性质的电应带什么性质的电荷，电荷量为多少？荷，电荷量为多少？感谢观看感谢观看