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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章静电场第二节库仑定律为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能复习回顾:复习回顾:一、物体带电的三种方式一、物体带电的三种方式1 1、摩擦起电:、摩擦起电:2 2、感应起电:、感应起电:3 3、接触带电:、接触带电:二、二、电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,只能从一个物体转电荷既不能创造,也不能消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部移到另一个物体,或者从物体的一部
2、分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这个结分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这个结论称为论称为电荷守恒定律电荷守恒定律 另一表述:另一表述:一个与外没有电荷交换的系统,电荷的一个与外没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。代数和总是保持不变的。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、元电荷三、元电荷:最小的电荷量叫做:最小的电荷量叫做元电荷元电荷注:所有带电体的电荷量或者等于注:所有带电体的电荷量或者等于e,或者是,或者是e的整的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量数倍。即电荷量是不能连
3、续变化的物理量电荷量的常用值:电荷量的常用值:e=1.601019C(记住)(记住)四四、比荷:电子的电荷量比荷:电子的电荷量e与电子的质量与电子的质量m之之比,称比,称为电子的比荷为电子的比荷电子的比荷:电子的比荷:e/m=1.761011C/kg(m=09110-30kg)。)。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能回忆:回忆:同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥 异种电荷相异种电荷相互吸引互吸引 思考:思考:既然既然电荷之间存在相电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作互作用,那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢
4、用力的大小决定于那些因素呢?猜猜想想当当r r不变时:实验表明当不变时:实验表明当物体电荷量越大物体电荷量越大,物体的偏,物体的偏转角越大,说明物体转角越大,说明物体受到的库仑力就越大。受到的库仑力就越大。距离相同,带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。+Q+2q+q+Q探究:探究:影响影响电荷间相互作用力的电荷间相互作用力的因素?因素?课本第课本第5页演示实验页演示实验带电量相同,带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。+Q+q当当q q不变时:实验表明当不变时:实验表明当物体距离越远物体距离越远,偏转角越小,偏转角越小,说明物体说明物体受到的库仑力就越小。受到的库仑力就越小。探究:探究:
5、影响电荷间相互作用力的因素?影响电荷间相互作用力的因素?为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能探究:探究:影响电荷间相互作用力的因素?影响电荷间相互作用力的因素?实验表明:实验表明:电荷之间的作用力电荷之间的作用力(1)随电荷量的增大而增大)随电荷量的增大而增大(2)随距离的增大而减少)随距离的增大而减少 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能历史回顾历史回顾片段一:片段一:17671767年,英国物理学年,英国物理学家普利斯特利通过实验发现静家普利斯
6、特利通过实验发现静电力与万有引力的情况非常相电力与万有引力的情况非常相似,为此他首先提出了静电力似,为此他首先提出了静电力平方成反比定律猜测平方成反比定律猜测 片段二片段二:17721772年,英国物理学家卡文笛许遵循普年,英国物理学家卡文笛许遵循普利斯特利的思想以实验验证了电力平方反比定律利斯特利的思想以实验验证了电力平方反比定律 片段三:片段三:17851785年法国物理学家库仑设计制作年法国物理学家库仑设计制作了一台精确的扭秤了一台精确的扭秤,用扭秤实验证明了同号用扭秤实验证明了同号电荷的斥力遵从平方电荷的斥力遵从平方反比定律。反比定律。同时证明同时证明异号电荷的吸引力也遵从平方反比定律
7、异号电荷的吸引力也遵从平方反比定律 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能库仑扭秤实验的验证过程库仑扭秤实验的验证过程 (1 1)结构简介)结构简介 库库仑仑扭扭秤秤为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1.F1.F与与r r有关有关 库仑的实验库仑的实验研究方法研究方法:控制变量法控制变量法.结论:保持两球上的电量不变,改变两球结论:保持两球上的电量不变,改变两球之间的距离之间的距离r r,从实验结果中库仑得出静电,从实验结果中库仑得出静电力与距离的
8、平方成反比,即力与距离的平方成反比,即 F1/rF1/r2 2为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.F2.F与与q q有关有关 库仑的实验库仑的实验结论:保持两球间的距离不变,改变两球结论: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,即与电量的乘积成正比,即 F qF q1 1q q2 2为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能小结小结:库仑库仑扭秤实验的验证过程扭秤实验的
9、验证过程 1.1.思想方法:放大、转化思想方法:放大、转化 2.F2.F与与r r2 2关系的验证关系的验证 3.F3.F与与Q Q关系的验证关系的验证 库仑将两个完全相同的金属小球,一个带电、一个不带电,两库仑将两个完全相同的金属小球,一个带电、一个不带电,两者相互接触后者相互接触后电量电量被两球被两球等分等分,各自带有原有总,各自带有原有总电量电量的的一半一半 依次得到了原来电量依次得到了原来电量 1 12 21 14 41 18 8F F 1 1r r2 2F F Q Q1 1Q Q2 2F F Q1Q2r r2 2为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
10、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能结论结论 :(库仑定律)(库仑定律)1 1.内容:内容:电荷间的作用力电荷间的作用力叫做叫做 静电力静电力(库仑力)(库仑力)真空真空中两个中两个点电荷点电荷之间的相之间的相互作用力互作用力F F的大小,跟它们的电荷的大小,跟它们的电荷量量Q Q1 1,Q Q2 2的乘积成正比,跟它们的的乘积成正比,跟它们的距离距离r r的二次方成反比,作用力的的二次方成反比,作用力的方向沿着它们的连线方向沿着它们的连线为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.2.表达式:表达式:其中其中 k,k,静
11、电力静电力常量:常量:k=9.010k=9.0109 9 N Nm m2 2/C/C2 2(实验测得)(实验测得)3.3.适用条件:适用条件:真空中的真空中的 点电荷点电荷 物理意义物理意义:两个电量为两个电量为1C的点电荷在真空中相距的点电荷在真空中相距 1m时,相互作用力时,相互作用力是是9.0 x109N特殊情况:特殊情况:两个两个均匀带电球体均匀带电球体也可以,此时也可以,此时r应为两球应为两球心间的距离心间的距离为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能理解:理解:点电荷点电荷 1 1、在研究带电体间的相互作用时,如
12、果带电体本、在研究带电体间的相互作用时,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身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小,对我们所讨论的问题影响甚小,相对来说大小,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,并称它为点电荷。可把带电体视为一几何点,并称它为点电荷。2 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理想化是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。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。点电荷这个概念与力
13、学中的量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质质点点”类似类似。一个电荷能否看成点电荷是相对于具。一个电荷能否看成点电荷是相对于具体问题而言的,不能凭其大小和形状来决定。体问题而言的,不能凭其大小和形状来决定。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能思考:思考:两个带电球体,是否可以看成是集两个带电球体,是否可以看成是集中在球心位置的点电荷?中在球心位置的点电荷?如果是两个球形带电如果是两个球形带电导体导体:不可以不可以如果是两个如果是两个电荷分布均匀电荷分布均匀的带电的带电球体球体 可以可以为深入学习习近平新时代中国特色
14、社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能应用库仑定律应注意的问题:1 1、公式中的、公式中的Q Q1 1、Q Q2 2 先先 不带符号,不带符号,取取绝对值计绝对值计算,力的方向一定沿着两电荷的连线方向,力算,力的方向一定沿着两电荷的连线方向,力的方向由电荷的性质的方向由电荷的性质确确 定,同斥异吸。定,同斥异吸。3 3、库仑力同样具有力的一切共性,是一种性质、库仑力同样具有力的一切共性,是一种性质力。力。4 4、库仑力与万有引力相似,都与距离的平方库仑力与万有引力相似,都与距离的平方成反比,虽然目前还不清楚二者是否存在内在成反比,虽然目前还不清楚二者是
15、否存在内在联系,但利用这种相似性,借助于类比的方法,联系,但利用这种相似性,借助于类比的方法,可以完成许多问题的求解。可以完成许多问题的求解。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 从例题可以看出从例题可以看出:电子电子和质子的静电力是它们间万和质子的静电力是它们间万有引力的有引力的2.3102.3103939倍倍.正因如此正因如此,以以后在研究带电微粒间相互作用时后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力经常忽略万有引力.练习:课本第7页 例题1为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
16、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能思考:如果一个点电荷受到几个电荷的作用,如何求该点电荷受到的作用力(电场力的叠加)当真空中存在多个点电荷时,每个电当真空中存在多个点电荷时,每个电荷受到的电场力等于其余各个电荷独荷受到的电场力等于其余各个电荷独立存在时对该电荷电场力的矢量和。立存在时对该电荷电场力的矢量和。课本第课本第8页页 例题例题2为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能库仑力作用下的平衡问题运用力学知识分析为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
17、科学漫步:自主阅读静电复印为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课堂训练课堂训练 1 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.A.真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B.B.点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C.C.足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D.D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的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的问题的影响是否可以忽略不计A
18、 B D A B D 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课堂训练课堂训练2 2、真空中两个半径为、真空中两个半径为r r的,带等量异种电荷的,带等量异种电荷Q Q的的导体球,导体球,表现表现距离为距离为r r,则它们之间的库仑力为,则它们之间的库仑力为A:A:等于等于 KQKQ2 2/9r/9r2 2B:B:大于大于 KQKQ2 2/9r/9r2 2C:C:小于小于 KQKQ2 2/9r/9r2 2D:D:等于等于 KQKQ2 2/r/r2 2rB为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育
19、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课堂训练课堂训练3 3、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 的的带电体带电体C.C.根据根据 可知可知,当当r 0 r 0 时时,F F 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D D 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课堂训练课堂训练4 4、真空中有、真空中有A A、B B两个点电荷,相距两个点电荷,相距r r时相互作时相互作用力为用力为F F,欲使它们之间的相互作用力变为,欲使它们之间的相互作用力变为F/4F/4,下列说法可行的是下列说法可行的是A A、将它们的距离变为、将它们的距离变为r/2r/2B B、将它们的电荷量均变为原来的一半、将它们的电荷量均变为原来的一半C C、将它们的距离变为、将它们的距离变为r/4r/4D D、将它们的电荷量均变为原来的、将它们的电荷量均变为原来的2 2倍倍B为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课件制作:王金伟 谢谢!
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