新课标高中物理选修3-1教案.ppt

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1、新课标高中物理选修3-1 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引一般情况下，两个带电体的相互作用力与一般情况下，两个带电体的相互作用力与 1.带电体的形状、带电体的形状、2.大小、大小、3.电荷量、电荷量、4.电荷分布、电荷分布、5.二者之间的距离二者之间的距离 等因素有关！等因素有关！确定确定两个带电体的相互作用力两个带电体的相互作用力与与这些因素的这

2、些因素的定量关系定量关系是十分困难的！是十分困难的！早在我国东汉时期人们就掌握了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！电荷间相互作用的定性规律！但是，定量讨论电荷间相互作用则但是，定量讨论电荷间相互作用则是是20002000年后的法国物理学家库仑年后的法国物理学家库仑.库库仑做了大量实验仑做了大量实验,于于17851785年得出了库年得出了库仑定律仑定律.1.点电荷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，如果带带电体之间的距离电体之间的距离远大于远大于它们本身的大小它们本身的大小以致以致带带电体的形状、大小以及电荷分电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间

3、相互作用力的影响甚布状况对它们之间相互作用力的影响甚小，小，这样的带电体就可以看作带电的点，这样的带电体就可以看作带电的点，并称它为点电荷。并称它为点电荷。点电荷是实际带电体在一定条件下的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抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个的一个理想化的模型理想化的模型。但点电荷本身的线。但点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的点电荷这个概念与力学中的“质点质点”类似类似典型例题例1、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B.点电荷是一种理想

4、模型C.足够小（如体积小于1）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答案：A、B、D 一般情况下，两个带电体的相互作用力与一般情况下，两个带电体的相互作用力与 1.带电体的形状、带电体的形状、2.大小、大小、3.电荷量、电荷量、4.电荷分布、电荷分布、5.二者之间的距离二者之间的距离 等因素有关！等因素有关！影响两点电荷间作用力的因素：距离和电荷量 实验表明，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。平衡小球平衡小球细银丝细银丝带电小球带电小球C带电小球带电小球A刻度盘与指针刻度盘与指针库仑

5、的实验库仑的实验库仑扭秤实验库仑扭秤实验1 1、F F与与r r有关有关 2、F与与q有关有关 库仑的实验研究方法：控制变量法.结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F1/r2结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F q1q22.库仑定律库仑定律 真空中两个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。电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.大小：适用范围：1.真空中；2.点电荷.其中K叫静电力常量：k=9.010

6、9 Nm2/C2是由实验测定出来的课堂训练课堂训练2 2、三个相同的金属小球三个相同的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不不带电，而带电，而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定带等量异种电荷，相隔一定距离放置，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之间的之间的静电力将变为（静电力将变为（）。）。A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/83.静电力叠加原理静电力叠加原理q2q1q3实验证明实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第

7、三：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷某一个点电荷的作用力，等于各点以上点电荷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。相同点相同点：与距离二次方成反比与距离二次方成反比;与乘积成正比与乘积成正比;力方向在两物体连线上。力方向在两物体连线上。不同点不同点：产生力的原因不同产生力的原因不同;常量不同常量不同;库仑力可以是引力，也可以是斥力，而万库仑力可以是引力，也可以是斥力，而万有引力只能是引力。有引力只能是引力。静电力静电力万有引力万有引力4.4.静

8、电力与万有引力比较静电力与万有引力比较 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,以后在研究带电微粒间相互作用时,一般忽略万有引力.库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究.典型例题例2、例3、图1.2-3典型例题例例4 4、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：A.A.点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B.B.点电荷就是体积和带电量都很小点电荷就是体积和带电量都很小 的带电体的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r r趋近趋近于于0 0时，时，F F趋近于无穷大。趋近于无穷大

9、。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答案：D 5 5、有有两两个个半半径径为为r r的的带带电电金金属属球球中中心心相相距距为为L(L=4r),L(L=4r),对对于于它它们们之之间间的的静静电电作作用用力力（设设每次各球带电量绝对值相同）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无关，只取决于电量QQL=4r解

10、题解题提醒提醒 点电荷：点电荷：+Q+QL=4r+Q-QL=4r-+物理模型物理模型，即如果满足相互之间距离远大，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷于带电体大小则带电体便可看做点电荷.库仑定律的适用是什么条件？库仑定律的适用是什么条件？6 6、光滑水平面有、光滑水平面有A A、B B两个带电小球，两个带电小球，A A的质量是的质量是B B的质量的的质量的2 2倍，将两球由静倍，将两球由静止释放，初始止释放，初始A A的加速度为的加速度为a,a,经过一段经过一段时间后，时间后，B B的加速度也为的加速度也为a a，速度大小，速度大小为为v v，此时，此时，A A的加速度为的加速度为 .