库仑定律课件----高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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1、 5.电子和质子的电荷量绝对值分别是多少？他们是元电荷吗？电子和质子的电荷量绝对值分别是多少？他们是元电荷吗？课前知识回顾课前知识回顾1、谁发现了电荷？谁测出了元电荷的电量、谁发现了电荷？谁测出了元电荷的电量？2、什么叫元电荷、什么叫元电荷?元电荷的电量是多少？用什么表示？元电荷的电量是多少？用什么表示？3、什么是感应起电？感应起电的规律、什么是感应起电？感应起电的规律？4、完全相同完全相同两小球接触带电的规律两小球接触带电的规律?6、带电体的电荷量是任意的吗？、带电体的电荷量是任意的吗？均为：均为：e=1.61019 C不是元电荷不是元电荷不是，是元电荷的整数倍，即不是，是元电荷的整数倍，即

2、Q=ne富兰克林富兰克林密立根密立根最小的电荷量最小的电荷量 1.61019 Ce把带电体移近不带电的导体，使导体带电的现象把带电体移近不带电的导体，使导体带电的现象近异远同近异远同先中和再均分先中和再均分同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引那么电荷之间相互作用力大小与那些因素相关？温故知新1.1.掌握掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其表达式，知道静电力常量。库仑定律的含义及其表达式，知道静电力常量。2 2.会会用库仑定律的公式进行有关的计算。用库仑定律的公式进行有关的计算。3 3.知道库仑扭秤的实验原理。知道库仑扭秤的实验原理。学习目

3、标学习目标9.2 库伦定律库伦定律巴州一中物理备课组巴州一中物理备课组巴州一中物理备课组巴州一中物理备课组 伏军伏军伏军伏军（第一课时）（第一课时）同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引那么电荷之间相互作用力大小与那些因素相关？温故知新 定性实验定性实验控制变量法控制变量法与带电体的电量有关与带电体的电量有关与带电体之间的距离有关与带电体之间的距离有关与带电体自身的大小及形状有关与带电体自身的大小及形状有关与带电体所处的空间物质即介质有关与带电体所处的空间物质即介质有关猜想：力的大小与猜想：力的大小与哪些因素有关？哪些因素有关？实验方法：实验方法：探究影响电荷之间作用力的因素探究影响电荷之间作用力

4、的因素小球所受带电体的作用力大小可以通小球所受带电体的作用力大小可以通过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。实验原理实验原理TmgF探究探究F与与r的关系的关系实验过程实验过程 保持电荷量不变，改变悬点位置，观保持电荷量不变，改变悬点位置，观察夹角变化情况。察夹角变化情况。探究探究F与与Q的关系的关系改变小球带电量，观察夹角变化情况。改变小球带电量，观察夹角变化情况。探究影响电荷之间作用力的因素探究影响电荷之间作用力的因素q1q2Q不变时，不变时，r变大，变大，角变小角变小 r变小，变小，角变大角变大实验现象实验现象r不变时，不变时，Q变大，变大，角变大角变大 Q

5、变小，变小，角变小角变小实验结论实验结论 实验表明，实验表明，电荷之间的相互作用力随着电荷量的增大而增大，电荷之间的相互作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小随着距离的增大而减小。探究影响电荷之间作用力的因素探究影响电荷之间作用力的因素卡文笛许卡文笛许平方反比规律平方反比规律？电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？普里斯特利普里斯特利库仑库仑研究者通过研究者通过与万有引力的类比与万有引力的类比思考，对静电力所遵循的规律思考，对静电力所遵循的规律作出假设，并获得了成功！作出假设，并获得了成功！库仑扭秤实验2.定量研究平衡小球

6、平衡小球带电小球带电小球C带电小球带电小球A刻度盘与指针刻度盘与指针作用：作用：(1 1)控制变量控制变量 (2 2)微小量放大微小量放大 探究影响电荷之间作用力的因素探究影响电荷之间作用力的因素库仑扭秤实验库仑扭秤实验操作方法操作方法:力矩平衡（静电力力矩力矩平衡（静电力力矩金属细丝扭转力矩）金属细丝扭转力矩）设计思想：控制变量法设计思想：控制变量法库仑扭秤库仑扭秤库仑扭秤库仑扭秤库仑库仑库仑库仑思想方法：放大、转化思想方法：放大、转化实验表明：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。增大而减小。根据控制变量法

7、可猜想：根据控制变量法可猜想：电荷间的作用力会不会与电荷间的作用力会不会与万有引力相似？即：万有引力相似？即：r r一定时，一定时，q q一定时，一定时，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。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。卡文迪许和普里斯特等人都确信卡文迪许和普里斯特等人都确信“平方反比平方反比”规律规律适用于电荷间的力。适用于电荷间的力。定量讨论电荷间的相互作用则是定量讨论电荷间的相互作用则是两千年后两千年后的的法国法国物理学家物理学家库仑库仑。库仑做了大量实验。库仑做了大量实验,于于17851785年得出了库仑定律。年得出了库仑定律。一、库仑定律一、

8、库仑定律1.1.内容：内容：真空中真空中两个两个静止点电荷静止点电荷之间的相互作用力，与它们之间的相互作用力，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，的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力作用力的方向在它们的的方向在它们的连线上连线上。2.2.适用条件：适用条件：电荷间的这种作用力叫做电荷间的这种作用力叫做库仑力库仑力或或静电力。静电力。（1 1）真空中）真空中 （2 2）静止的）静止的点电荷点电荷(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)3 3、点电荷、点电荷 （1 1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身

9、）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身的的大小大小远小于远小于它们之间的它们之间的距离距离，以至带电体自身的，以至带电体自身的大小大小、形状形状及及电荷分布状况电荷分布状况对我们所讨论的对我们所讨论的问题影响问题影响甚小，相甚小，相对来说可把带电体看作一带电的点，叫做对来说可把带电体看作一带电的点，叫做点电荷。点电荷。（2 2）点电荷点电荷是一个是一个理想化的模型理想化的模型，类似于力学中的质类似于力学中的质点。点。（二）、库仑定律的表达式（二）、库仑定律的表达式式中的式中的k是比例系数，叫做静电常量。是比例系数，叫做静电常量。计算大小时只需将电荷量的计算大小时只需将电荷量的绝对值绝对值

10、代入。代入。方向：方向：在两点电荷的连线上，在两点电荷的连线上，同种同种电荷电荷相斥相斥，异种异种电荷电荷相吸相吸。2.2.点电荷之间的静电力遵循点电荷之间的静电力遵循点电荷之间的静电力遵循点电荷之间的静电力遵循牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿第三定律。1.能否由库仑定律表达式得出，当能否由库仑定律表达式得出，当r0时，时，F的结论？的结论？拓展思考拓展思考当当当当r0r0r0r0时，两电荷不能再视为时，两电荷不能再视为时，两电荷不能再视为时，两电荷不能再视为点电荷，库仑定律不再适用点电荷，库仑定律不再适用点电荷，库仑定律不再适用点电荷，库仑定律不再适用!2.2.两个带电金属球，球心距

11、离为两个带电金属球，球心距离为两个带电金属球，球心距离为两个带电金属球，球心距离为r r，两球间，两球间，两球间，两球间 的库仑力仍然遵循的库仑力仍然遵循的库仑力仍然遵循的库仑力仍然遵循 吗？吗？吗？吗？r rr r+-+两金属球带同种电荷两金属球带同种电荷两金属球带同种电荷两金属球带同种电荷两金属球带异种电荷两金属球带异种电荷两金属球带异种电荷两金属球带异种电荷库仑是一个非常大的电荷量单位，库仑是一个非常大的电荷量单位，根据库仑定律，两个电荷量为根据库仑定律，两个电荷量为 1 C 的的点电荷在真空中相距点电荷在真空中相距 1 m 时，时，相互作用力是有多大？相当于多大物体受相互作用力是有多大

12、？相当于多大物体受到的重力？到的重力？mg=9109N m=9108kg=9105吨吨 差不多相当于差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！的物体所受的重力！库仑有多大库仑有多大已知氢原子核的质子所带电荷量是已知氢原子核的质子所带电荷量是1.610-19 C。电子所带的电荷量是。电子所带的电荷量是-1.610-19 C。质。质子质量为子质量为 1.6710-27 kg，电子质量为，电子质量为 9.110-31 kg。在氢原子内，氢原子核与电子之间在氢原子内，氢原子核与电子之间最短距离为最短距离为 5.310-11 m。试比较氢原子核与电子间的静电力和万有引力。试比较氢原子核与电子间的静电力和万有

13、引力。微观粒子间的万有引力远小于库仑力。在研究微观带电粒子的相互作用时，可以忽略万有引力。微观粒子间的万有引力和库仑力 例例1.关于点电荷的下列说法中正确的是（关于点电荷的下列说法中正确的是（）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，不是看它的尺寸大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否可以忽略不计ABD例例4.两个相同的金属小球两个相同的金属小球，

14、带电量之比为，带电量之比为 1 7，相距为，相距为 r (r 远大于小球半径远大于小球半径)，两者相互接触后再放回原来的位置，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的上，则它们间的库仑力可能为原来的()CD如果存在两个以上的点电荷怎样求静电力？如果存在两个以上的点电荷怎样求静电力？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在而有所变化。在而有所变化。两个两个或或两个以上点电荷两个以上点电荷对对某一个某一个点电荷的作用力，等于点电荷的作用力，等于各点电各点电荷单独荷单独对对这个点电荷这个点电荷的作用力的的作用力的

15、矢量和矢量和。已知：真空中有三个点电荷，它们固定在边长 L=50cm的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q1q2q3F2F1F两个点电荷之间的作用两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的力不因第三个点电荷的存在而有所改变。存在而有所改变。多个点电荷对同一点电多个点电荷对同一点电荷的作用力等于各点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作荷单独对这个电荷的作用力的用力的矢量和矢量和。课堂小结课堂小结一个模型：理想化模型一个模型：理想化模型点电荷点电荷一个定律：库仑定律一个定律：库仑定律一个公式：一个公式：F=kqF=kq1 1q q2 2/r/r2 2一种物理实验方法：控制变量法一种物理实验方法：控制变量法一种物理探究过程：定性探究一种物理探究过程：定性探究定量探究定量探究1.课时评价 1，2,3,4,5,72 2.整理这节课的思维导图（笔记）作业作业