库仑定律 精.ppt

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1、库仑定律 第1页，本讲稿共12页 1.2 库仑定律库仑定律教学三维目标：教学三维目标：（一）知识与技能（一）知识与技能 1掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量 2会用库仑定律的公式进行有关的计算 3知道库仑扭秤的实验原理（二）过程与方法（二）过程与方法 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力教学重点教学重点：掌握库仑定律教学难点教学难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算第2页，本讲稿共12页教学过程教学过程一、相关知识引入复习：上节我们讲了电荷，知道摩擦起电

2、，正负电荷相接触互相传电，那么两种电荷之间会有力的作用吗？今天我们主要认识库仑定律，也就是两个静止点电荷之间的力。提问：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？【演示】：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向使同学通过观察分析出结论(参见课本)总结：影响两电荷之间相互作用力的因素：1、距离2、电量 第3页，本讲稿共12页 二、库仑定律内容内容：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距 离的二次方成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上。公式公式：静电力常量k=9.0109Nm2/C2适用条件适用条件：真空中，点电荷理想化模型说明说明：（1）关于“点电荷”，只要带电体本身的

3、大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的（2）上述提到的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质。扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律用矢量求和法求合力第4页，本讲稿共12页3、库仑扭秤实、库仑扭秤实验验 库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。第5页，本讲稿共12页 库仑扭秤实验，是库仑做的电力与磁力之间关系的一种科学实验。通过实验，库仑发现两磁铁之间

4、的磁力与距离平方成反比的规律。1773-1777年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤。1785年用经改进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。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，作用力的方向沿着这两个点电荷的联线。公式：F=k*(q1*q2)/r2。若在电介质中，则F=k*(q1*q2)/r2(为介电常数)。实验技巧：（1）、小量放大（2）、电量的确定第6页，本讲稿共12页【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力已知电子的质量m1=9.1010-31kg，质子的质量m2=1.6710-27kg电子和质子的电荷

5、量都是1.6010-19C分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是第7页，本讲稿共12页 三、巩固练习三、巩固练习1真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为：F/8或5F/64 A3F/64 B0 C3F/82 D3F/162如图141所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等A、B两处为正

6、电荷，C处为负电荷，且BC=2AB那么A、B、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为_32:45:13_第8页，本讲稿共12页3真空中有两个点电荷，分别带电q1=510-3C，q2=210-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为_，放在_位置才能使三个点电荷都处于静止状态4把一电荷Q分为电量为q和(Qq)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是_第9页，本讲稿共12页 课后反馈课后反馈1、学生对点电荷的认识不够明确，没有判断意识。第10页，本讲稿共12页解：解：F=Kq*2q/r2=2kq2/r2当当C跟跟A、B小球各接触一小球各接触一次后拿开分为两

7、种情况：次后拿开分为两种情况：1、C先和先和A接触，接触，A电荷变为电荷变为1/2q，C也带也带1/2q，C再和再和B接触，接触，B,C都变为都变为（1/2q+2q)/2=5/4q,F2=5Kq2/32r2，F2=5F/64 2、先、先和和B再和再和A接触，同理可得接触后接触，同理可得接触后A、B的带电量分别为的带电量分别为q和和q，所以，所以 F2=kq*q/4r2=(1/4)kq2/r2=F/8.2、解：A,B,C三个点电荷所受库仑力的大小比为,X向右为正，库伦力公式：k(q*q)/(r*r)k,q为定值，所以只考虑r,A受力F1=Fb-Fc=1/r2-1/(3r)2=8/9r2,F2=1

8、/r2+1/(2r)2=5/4r2，F3=1/(2r)2+1/(3r)2=13/36r2第11页，本讲稿共12页3、解：因为两点可见是相互吸引的，所以要同时向它们施加一个向外的力，则可以在q1左边放一个负电荷活在q2右边放一个正电荷（以电荷都代入绝对值，不考虑正负号）若是在q1左边xcm处，q1q2/r2=q1q3/x2 q1q2/r2=q2q3/(r+x)2解得x=r=15cm，q3=-5*10(-3)C由牛顿第三定律得q3也平衡若是在q2右边，很明显q2电荷大，离q3距离短故受力一定比q1大，不可能平衡（楼主不放心可以参照以上的方法计算一下，结果应该是-30cm）故在q1左边15cm处有一-5*10(-3)C的电荷 4、解：距离是一定的，要想有最大的斥力，只需q(Qq)这个乘积最大。当(Qq)=q时乘积最大，因此 q=Q/2 第12页，本讲稿共12页