库仑定律精品ppt课件.ppt

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1、第二节第二节2017.8“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。复习回顾1.1.万有引力定律的内容万有引力定律的内容? ? 自然界中任何两个物体都相互吸引，自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体质量的乘积成正比引力的大小与物体质量的乘积成正比, ,与它与它们之间距离的二次方们之间距离的二次方成反比。成反比

2、。2.2.其表达式为其表达式为: :221rmmGF ?3.3.两个物体之间的作用力（引力）随着质量两个物体之间的作用力（引力）随着质量的增大而增大，随着距离的增大而减小。的增大而增大，随着距离的增大而减小。电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控

3、工程”。一、探究影响电荷间相互作用力的因素一、探究影响电荷间相互作用力的因素2.2.距离距离越近，越近，偏角偏角越大越大，力，力越大越大；距离距离越远，越远，力力越小越小。1.1.带电量带电量越大越大，偏角，偏角越大越大，力，力越大越大； 带电量带电量越小，越小， 力力越小。越小。小球受力小球受力示意图示意图TGFtanGF 偏角越大，偏角越大，力越大力越大结论：结论：221rQQkF ?“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、

4、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。刻度盘与指针刻度盘与指针带电小球带电小球C带电小球带电小球A平衡平衡小球小球 二、库仑扭秤实验二、库仑扭秤实验“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。二、库仑扭秤实验二、库仑扭秤实验研究方法：研究方法

5、：1 1、F F与与r r的关系的关系(Q(Q不变）不变） 结论：结论：21Fr控制变量法控制变量法2 2、F F与与Q Q的关系的关系（r r不变）不变）QQF21结论：结论：“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。综合结论:221rQQkF QQF21rF21 式中的式中的k是比例系数，叫做静电是比例系数，叫做

6、静电力常量。通过实验测定其值为力常量。通过实验测定其值为:229/100 . 9CmNk221rQQF“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。 三、库仑定律三、库仑定律 1、 内容：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，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 电荷间这种相互

7、作用力叫做电荷间这种相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力。2、表达式：表达式： 3、适用条件：、适用条件：rQQkF221真空中静止点电荷真空中静止点电荷 “雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。4 4、点电荷、点电荷 （1）如果带电体自身的大小远小于它们之间的距离，以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对

8、它们之间的作用力影响甚小可以忽略时，可把带电体看作一带电的点，叫做点电荷。 均匀带电的球体,一般也可以当作点电荷来处理-电荷集中在球心的点电荷。（2 2）点电荷是一个理想化的模型， 类似于力学中的质点。“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。库仑定律库仑定律公式公式221rQQkF 方向方向四、两定律比较四、两定律

9、比较万有引力定律万有引力定律考虑考虑场合场合221rmmGF 电荷中心连电荷中心连线线质量中心连线质量中心连线微观粒子微观粒子, ,宏观带电体宏观带电体 真空真空宏观天体宏观天体“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。 五、解题方法指导1 1、计算时，、计算时，Q Q1 1、Q Q2 2 取绝对值代入取绝对值代入公

10、式，再根据带电性质判断库公式，再根据带电性质判断库 仑力的方向。仑力的方向。例题例题2 2：已知氢核（质子）质量：已知氢核（质子）质量1.671.671010-27-27kgkg电电子的质量是子的质量是9.19.11010-31-31kgkg，在氢原子内它们之间的，在氢原子内它们之间的最短距离最短距离5.35.31010-11 -11 m m。试比较氢核与核外电子之。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。间的库仑力和万有引力。解：氢核与电子所带的电荷量都是氢核与电子所带的电荷量都是 1.61.61010-19-19c c.221rQQkF库=（9.0109）2111919103 . 51

11、06 . 1106 . 1=8.210-8 N221rmmGF? N211312711103 . 5101 . 91067. 1107 . 6N47106 . 3万库FF39103.2可见，微观粒子间的万可见，微观粒子间的万有引力有引力远小于远小于库仑力，库仑力，因此在研究微观粒子的因此在研究微观粒子的相互作用时，相互作用时，可以把万可以把万有引力忽略。有引力忽略。另外另外, ,二者二者的性质也不同。的性质也不同。“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区

12、）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。例题例题3 3：真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球现用一个不带电的同样的金属小球C先与先与A接触，再与接触，再与B接触，接触，然后移开，此时然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的间距离增大为原来的2倍，则它们间静

13、电力又为多大？倍，则它们间静电力又为多大？解析：C32412FFF4Q2QC2QAB2Q4Q81FF B+QA-QrBAr2r所以：所以：82QQQBA“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。3、多个点电荷的问题Q2Q1Q3 实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存

14、在而有所改变。因此两个或两个三个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的电荷单独对这个电荷的作用力的矢量矢量和和。五、解题方法指导例题例题4 4：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50 cm50 cm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 +2+21010-6 -6 c,c,求：求：Q Q3 3所受的库仑力。所受的库仑力。解：解：Q3共受共受F1和和F2两个力的作用，两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，相互间

15、的距离，相互间的距离 r 都相同都相同,所以所以F1=F2=K22rQ=22695 . 0102100 . 9N=0.144 N根据根据平行四边形定则平行四边形定则，合力是，合力是:Q1Q2Q3F2F1FNFF25. 030cos21合力的方向沿合力的方向沿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.30“雪亮工程雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联

16、网应用为重点的“群众性治安防控工程群众性治安防控工程”。练：练：光滑绝缘的水平地面上有相距为光滑绝缘的水平地面上有相距为L L的点电荷的点电荷A A、B B，带电量分别为，带电量分别为4Q4Q和和+Q+Q，今引入第三个点电荷今引入第三个点电荷C C，使三个点电荷都处，使三个点电荷都处于平衡状态，则于平衡状态，则C C的电量和放置的位置是的电量和放置的位置是（ ） A A、Q Q，在，在A A左侧距左侧距A A为为L L处处 B B、2Q2Q，在，在A A左侧距左侧距A A为为L/2L/2处处 C C、4Q4Q，在，在B B右侧距右侧距B B为为L L处处 D D、+ 2Q+ 2Q，在，在A A右侧距右侧距A A为为3L/23L/2处处 c