高中物理 第2节 库仑定律精品课件（一）课件 新人教选修31.ppt

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1、第一章第一章 静静 电电 场场1.2 库仑定律库仑定律2021/8/11 星期三11、演示实验、演示实验 探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素2021/8/11 星期三2现象1、位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大。2、带电量越大，偏角越大。结论：与电荷间相互作用力有关的因结论：与电荷间相互作用力有关的因素：素：a.两电荷间距离：距离越近，电荷两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大。间相互作用力越大。b.两电荷电荷量：电荷量越大，电两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。荷间相互作用力越大。2021/8/11 星期三32、库仑定律库仑定律：真空中两个静

2、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。电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。2021/8/11 星期三4思考（1）库仑定律中的）库仑定律中的“点电荷点电荷”应该怎应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？就可以看成点电荷？（2）在你学过的物理概念中，哪一个）在你学过的物理概念中，哪一个概念与概念与“点电荷点电荷”类似？类似？2021/8/11 星期三53、库仑的实验阅读提纲：（阅读提纲：（1）库仑扭秤的结构是怎样的）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？

3、库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？（2）写出库仑定律的数学表达式，并指明）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。公式中各符号的意义。（3）库仑定律的适用条件是什么？静电力）库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？常量的数值是多少？（4）库仑定律的公式与我们前面学的那一）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？个定律的公式相似？2021/8/11 星期三6（1）库仑定律的公式大小：方向：同性相斥，异性相吸式中，式中，F、Q1、Q2、r均取国际单位，由实验测得：均取国际单位，由实验测得：k=9.0109Nm2/C2。（2）适用条件：）适用条件：a.真空真空 b.静

4、止的点电静止的点电荷荷2021/8/11 星期三7例题1试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。已知电子的质量m1=9.110-31kg，质子的质量m2=1.6710-27 kg，电子和质子的电荷量都是1.6010-19C，电子与质子间的最短距离为5.310-11m。解：电子和质子的静电力F1和万有引力F2分别是F1=k ，F2=G 2021/8/11 星期三8例题2真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6C，求他们所受的库仑力。以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离r 都相同。根据平行四

5、边形定则，合力2021/8/11 星期三9【例3】真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（A、B均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为多大?若再使A、B间距增大一倍，则它们的静电力又为多大?2021/8/11 星期三10解析：设A、B两球的电量分别为q、q，相距r，那么，是引力。用球C接触球A后，A、C带电均为q/2；再用球C与球B接触后，电荷又重新平均分配。说明：在本题中，若球C继续与A接触又与B接触，同学们可以发现，接触次数越多，A、B所带电量越少，最终A、B、C三个小球带电都趋

6、于零.一般地，两相同的金属小球分别带电q1、q2，利用第三个相同的金属小球来回与它们接触无限多次后，三个小球所带电量趋于相等，即q1q2q3（q1q2）/32021/8/11 星期三11四、电荷间的相互作用四、电荷间的相互作用同种电荷排斥，异种电荷吸引同种电荷排斥，异种电荷吸引五、库仑定律五、库仑定律F=kQ1Q2r21、真空、真空2、点电荷、点电荷例题3、大小，方向、大小，方向例题2021/8/11 星期三12例例1：由库仑定律可知，当两个电荷的距离趋近于零由库仑定律可知，当两个电荷的距离趋近于零时，它们间的库仑力趋近于无穷大。时，它们间的库仑力趋近于无穷大。例例2：两个金属球半径均为：两个

7、金属球半径均为r，起初分别均匀带电，起初分别均匀带电Q，现，现将两球放到相距将两球放到相距3r的地方，则两球的库仑力（的地方，则两球的库仑力（）F=kQ1Q2（3r）2A：B：D：无法确定：无法确定C：F kQ1Q2（3r）2F kQ1Q2（3r）2对于两个带电金属球，（不能看成质点时）要考虑金对于两个带电金属球，（不能看成质点时）要考虑金属表面电荷的重新分布属表面电荷的重新分布对于两个均匀带电绝缘球体，可视为电荷集中于球心对于两个均匀带电绝缘球体，可视为电荷集中于球心的点电荷，的点电荷，r为两球心之间的距离。为两球心之间的距离。2021/8/11 星期三13例例3：如图，两点电荷，求如图，两

8、点电荷，求A、B所受静电力之所受静电力之比。比。2021/8/11 星期三14例例4：如图，如图，A、B两个一样的金属球，相距两个一样的金属球，相距r，（可看成质点）求，（可看成质点）求（1）B所受的静电力大小，方向所受的静电力大小，方向（2）把）把A、B一碰，再放回原处，则一碰，再放回原处，则B所受的所受的静电力为多少？静电力为多少？2021/8/11 星期三15例例5：如图，真空中有三个同种的点电荷，它如图，真空中有三个同种的点电荷，它们固定在一条直线上，它们的电量均为们固定在一条直线上，它们的电量均为Q，求，求B所受静电力的大小和方向所受静电力的大小和方向2021/8/11 星期三16例例6：如图一根金属棒：如图一根金属棒AB上均匀带正电，在中上均匀带正电，在中垂线上放一负的点电荷垂线上放一负的点电荷D，求，求D所受静电力的所受静电力的方向？方向？2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18