库伦定律精选例题ppt课件.ppt

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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, ,与它们与它们的电荷量的乘积成正比的电荷量的乘积成正比, ,与它们的距离的二次方成反与它们的距离的二次方成反比比, ,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. .、电荷间相互作用的力、电荷间相互作用的力F F叫做静电力或库仑力叫做静电力或库仑力. .221rQQkF 2 2、大小：、大小：k=9.0k=9.010109 9N Nm m2 2/C/C2 2其中其中K K:静电力常量静电力常量3 3、方向：、方向： 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)点电荷点电荷计算时

2、，若电荷是负电荷只需它的绝对值代入在两电荷的连线上在两电荷的连线上,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. 真空中两个点电荷之间的相互作用力，真空中两个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,同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥,异种异种电荷相互吸引。电荷相互吸引。大小：122q qFkr 其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2适用范围：适用范围：1. 1

3、.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.zxxk精品课件二、静电力与万有引力的比较二、静电力与万有引力的比较、相同点：公式形式相同，应用时都有条件、相同点：公式形式相同，应用时都有条件都是不接触力，且与距离的二次方成反比都是不接触力，且与距离的二次方成反比、不同点：万有引力只是相互吸引，而静电力可以是、不同点：万有引力只是相互吸引，而静电力可以是引力，也可以是斥力引力，也可以是斥力、在求静电力时，万有引力可以忽略、在求静电力时，万有引力可以忽略两个带电小球，质量都是，带电荷量都两个带电小球，质量都是，带电荷量都是是，相

4、隔较远，以至于两个小球可看，相隔较远，以至于两个小球可看作点荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比？作点荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比？(5.4105)三、点电荷三、点电荷 (有电量,没大小的点)1 1、在研究带电体间的相互作用时，如果、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体带电体本身的线度本身的线度远小于远小于它们之间的距离它们之间的距离带电体本身带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来的大小，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，并称它为点电说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷荷, ,(只有电荷量只有电荷量,没有大小、形状没有大小、形状) 。2

5、 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，、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是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化理想化的模型。的模型。3 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的点电荷这个概念与力学中的“质质点点”类似。类似。 点电荷点电荷 1. 1.在研究带电体间的相互作用时在研究带电体间的相互作用时, ,如果带电体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线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小本身的大小, ,对我们所讨论的问题影响甚小对

6、我们所讨论的问题影响甚小, ,相对来说相对来说可把带电体视为一几何点可把带电体视为一几何点, ,并称它并称它为点电荷为点电荷( (只有电荷量只有电荷量, ,没有大小、形状没有大小、形状) ) 。2.2.点电荷是点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象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是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理理想化的模型想化的模型。3.3.点电荷本身的线度不一定很小点电荷本身的线度不一定很小, ,它所带的它所带的电量也可以很大。电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中点电荷这个概念与力学中的的“质点质点”类似类似。 例例:一个半径一个半径r1=10cm

7、的带电圆盘的带电圆盘,如果考如果考虑它和虑它和d1=10m处某个电子的作用力处某个电子的作用力,就就完全可以把它看作完全可以把它看作_. 点电荷点电荷一个无限大的带电平面一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于那么这一带电圆盘又相当于_.当堂训练当堂训练1、关于点电荷说法中正确的是（、关于点电荷说法中正确的是（ ） A .真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B .点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C .足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它一个带电体能否

8、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究的问题的影响是否可以忽略不计ABD例例1. 1. 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, ,两球相互排两球相互排斥斥, ,则两球原来的带电情况可能是则两球原来的带电情况可能是( ( ) )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ACDACD 例例2 2

9、、有三个完全相同、大小可以忽略的金属、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球小球A A、B B、C C，A A带电量带电量7Q7Q，B B带电带电-Q-Q，C C不带电，将不带电，将A A、B B固定起来，然后让固定起来，然后让C C球反复与球反复与A A、B B接触，最后移去接触，最后移去C C球，试问球，试问A A、B B间的库仑力变为原来的多少？间的库仑力变为原来的多少？ 解：由于解：由于C C在在A A、B B间反复接触，故最终三个球的带间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。电量必相同。QQQqqBA237/故故222277rQkrQQkrqqkFBA2222/422rQkrQQkr

10、qqkFBA74/FF例例3 3、 有两个半径为有两个半径为r r的带电金属球中心相距的带电金属球中心相距为为L(L=4r), L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力对于它们之间的静电作用力（ 设 每 次 各 球 带 电 量 绝 对 值 相 同 ）（ 设 每 次 各 球 带 电 量 绝 对 值 相 同 ）( )( ) A. A. 带同种电荷时大于带异种电荷时带同种电荷时大于带异种电荷时 B. B. 带异种电荷时大于带同种电荷时带异种电荷时大于带同种电荷时 C. C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. D. 大小与带电性质无关，只取决于电量大小与带电性质

11、无关，只取决于电量QQL=4r解题解题提醒提醒 +Q+QL=4r+Q-QL=4r22rQKF 2/2rQKF 当堂训练当堂训练2、三个相同的金属小球、三个相同的金属小球a、b和和c，原来，原来c不带电，而不带电，而a和和b带等量异种电荷，相隔一带等量异种电荷，相隔一定距离放置，定距离放置，a、b之间的静电力为之间的静电力为F 。现。现将将c球分别与球分别与a、b接触后拿开，则接触后拿开，则a、b之之间的库仑力将变为（间的库仑力将变为（ ）。）。 AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8当堂训练当堂训练C4q2qC2q81FF B+qA-qrBAr所以：所以：82qqqBA当堂训练当堂训练2、三

12、个相同的金属小球、三个相同的金属小球a、b和和c，原来，原来c不带电，而不带电，而a和和b带等量异种电荷，相隔一带等量异种电荷，相隔一定距离放置，定距离放置，a、b之间的静电力为之间的静电力为F 。现。现将将c球分别与球分别与a、b接触后拿开，则接触后拿开，则a、b之之间的库仑力将变为（间的库仑力将变为（ ）。）。 AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8C当堂训练3 带电量分别为带电量分别为+4Q和和-6Q的两个相同的金属的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为为F。若把它们接触一下后，再放回原处，。若把它们接触一下后，再放回原处，它们的

13、相互作用力的大小变为它们的相互作用力的大小变为( ) AF/24 BF/16 CF/8 DF/4A当堂训练4、如图所示，质量分别为、如图所示，质量分别为m1和和m2带电量分别为带电量分别为q1和和q2的小球，用长度不等的绝缘细线悬挂起来，两的小球，用长度不等的绝缘细线悬挂起来，两细线与竖直方向的夹角分别为细线与竖直方向的夹角分别为和和（），两小），两小球恰在同一水平面上，那么（球恰在同一水平面上，那么（ ）两球一定带异种电荷两球一定带异种电荷Bq1一定大于一定大于q2 Cm1一定小于一定小于m2Dm1所受库仑力力一定所受库仑力力一定 大于大于m2所受的库仑力所受的库仑力AC 分析方法与力学相同

14、分析方法与力学相同(1)(1)确定对象确定对象(2)(2)受力分析受力分析(3)(3)合成或正交分解合成或正交分解(4)(4)运用平衡条件运用平衡条件5 5、如图、如图A A、B B两个点电荷，相距为两个点电荷，相距为r r，A A带有带有9Q9Q的正电的正电荷，荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷的正电荷（1 1）如果）如果A A和和B B固定，应如何放置第三个点电荷固定，应如何放置第三个点电荷C C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对才能使此电荷处于平衡状态？此时对C C的电性及电的电性及电量量q q有无要求？有无要求？（2 2）如果）如果A A和和B B是自由的，又应如何放置第三个点电是自由

15、的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C C的电量的电量q q的大小及电性有无要求？的大小及电性有无要求？AB9Q4Q-答案答案（）应放在的连线上距离右侧处，（）应放在的连线上距离右侧处， 电荷正负都可以，电量大小任意）电荷正负都可以，电量大小任意） （）应放在的连线上距离右侧处，（）应放在的连线上距离右侧处， 电荷必须是电荷必须是负负电荷电荷（）如果（）如果A和和B是自由的，而电荷变为是自由的，而电荷变为负负，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷此

16、时对第三个点电荷C的电量的电量q的大小及电性有无要求？的大小及电性有无要求？9Q4QAB （ ）应放在连线上距离右侧处，）应放在连线上距离右侧处，电荷应带电荷应带正正三个自由电荷，在静电力作用下处于平衡状态，则这三个自由电荷，在静电力作用下处于平衡状态，则这三个电荷一定在一条直线上，且遵循如下规律：三个电荷一定在一条直线上，且遵循如下规律：两两边电荷电性相同，中间电荷电性与两边相反，且电荷边电荷电性相同，中间电荷电性与两边相反，且电荷量较小的一边；量较小的一边；中间电荷电荷量最小。即：中间电荷电荷量最小。即：“两同两同夹一异，两大夹一小夹一异，两大夹一小” 如图所示，如图所示，+Q1和和-Q2

17、是两个可自由移动的是两个可自由移动的电荷，且电荷，且Q2=4Q1现再取一个可自由移动现再取一个可自由移动的点电荷的点电荷Q3放在放在Q1与与Q2连接的直线上，欲连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么使整个系统平衡，那么( ) AQ3应为负电荷，放在应为负电荷，放在Q1的左边的左边 BQ3应为负电荷，放在应为负电荷，放在Q2的右边的右边 CQ3应为正电荷，放在应为正电荷，放在Q1的左边的左边 DQ3应为正电荷，放在应为正电荷，放在Q2的右边的右边难点突破3A5、如图所示，用两根等长的细线各悬一个小、如图所示，用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知它们质量相同，当它球，并挂于同一点，已知它

18、们质量相同，当它们带上同种电荷时，相距们带上同种电荷时，相距r而平衡，若将它们而平衡，若将它们电量都减小一半，待它们重新平衡后，两球间电量都减小一半，待它们重新平衡后，两球间的距离将（的距离将（ ）A、 大于大于r/2 B、等于、等于r/2 C、小于、小于r/2 D 、不能确定、不能确定rA当堂训练ABCFC6、如图、如图A、B、C三点位一直角三角形的三个三点位一直角三角形的三个顶点，角顶点，角B为为30度，现在度，现在A、B两点放置电荷两点放置电荷qA, qB,测得在测得在C点处正点电荷受静电力方向与点处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，则平行向左，则A带带_电，电， qA： qB=_负负

19、：当堂训练6 6、如图，质量均为、如图，质量均为m m的三个带电小球的三个带电小球A A、B B、C C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为的距离为L L，（，（L L比球半径比球半径r r大的多），大的多），B B球球带电量为带电量为Q QB B=-3q=-3q，A A球带电量为球带电量为Q QA A=6q,=6q,若在若在C C上加一水平向右的恒力上加一水平向右的恒力F F，要使，要使A A、B B、C C三三球始终保持球始终保持L L的间距运动，求的间距运动，求（1 1）F F的大小？的大小？（2 2）C C球所带电量为多少？带何种电荷？球所带

20、电量为多少？带何种电荷？ACB-6q-3qQC+运用运用牛顿第二定律牛顿第二定律结合结合运动学公式运动学公式求解求解C带正电，带正电，电量为电量为6q（F=27Kq2/L2）a/2当堂训练精品课件精品课件！精品课件精品课件！我们收获了多少？1.库仑定律的内容和表达式及适用条件库仑定律的内容和表达式及适用条件 真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2.表达式表达式：3.点电荷理想模型的建立点电荷理想模型的建立4.库仑实验的方法：控制变量法库仑实验的方法：控制变量法rqqkF221