选修1-11.1电荷库仑定律剖析优秀PPT.ppt

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1、1.1 1.1 电荷电荷 库仑定律库仑定律重点重点 学习和借鉴本节课的探讨方法解决实际问学习和借鉴本节课的探讨方法解决实际问题题 电荷守恒、库仑定律的特点和规律电荷守恒、库仑定律的特点和规律难点难点 电荷守恒、库仑定律电荷守恒、库仑定律教学重难点教学重难点电闪雷鸣电闪雷鸣 电闪雷鸣是自然界常见的现象，古电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是人认为那是“天神之火天神之火”，是天神对罪，是天神对罪恶的惩处，在很长的历史时期内对它充恶的惩处，在很长的历史时期内对它充溢畏惧。溢畏惧。这个答案在这个答案在1752年年6月的一个月的一个阴雨天，富兰克林为我们解答了，阴雨天，富兰克林为我们解答了，他用绸子

2、做了一个大风筝，在风筝他用绸子做了一个大风筝，在风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻线的顶上安了一根细铁丝，一根麻线的一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上，牵着风筝的一根丝风筝放到天上，牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下来，他望见末端的纤维散开，并且来，他望见末端的纤维散开，并且莱顿瓶也带上了电。莱顿瓶也带上了电。同学们千同学们千同学们千同学们千万不要重复万不要重复万不要重复万不要重复这样危险的这样危险的这样危险的这样危险的实验哦！实验哦！实验哦！实验哦！富兰克林

3、富兰克林 美国科学家、美国科学家、独创家、政治家、独创家、政治家、美利坚合众国创美利坚合众国创始人之一始人之一富兰克林的试验证明白富兰克林的试验证明白闪电是一种放电现象，与摩闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区分。他为擦产生的电没有区分。他为我们揭开了天电的奇异，统我们揭开了天电的奇异，统一了天电和地电，使人们摆一了天电和地电，使人们摆脱了对雷电现象的迷信。脱了对雷电现象的迷信。我们知道了天电与地电的关系，那么，地上我们知道了天电与地电的关系，那么，地上的电有什么性质？它是从哪里来？它的存在跟我的电有什么性质？它是从哪里来？它的存在跟我们的生活有哪些关系？们的生活有哪些关系？接下来，我们就

4、共同探讨这个问题接下来，我们就共同探讨这个问题 二二.电电 荷荷 1、静电现象静电现象经过摩擦的物体，经过摩擦的物体，如塑料笔杆、玻璃棒，如塑料笔杆、玻璃棒，能够吸引轻小物体，我能够吸引轻小物体，我们说这些摩擦过的物体们说这些摩擦过的物体带了带了电荷电荷，这些电荷静，这些电荷静止在物体上，这类现象止在物体上，这类现象叫做叫做静电现象静电现象。初中时学过，使物体带电的方法是摩擦起初中时学过，使物体带电的方法是摩擦起电法，还有哪些方法可以使物体带电？电法，还有哪些方法可以使物体带电？摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电怎样运用验电器？怎样运用验电器？验电器结构如何？验电器结构如何？原理

5、是什么？原理是什么？验电器验电器 两个金属两个金属箔片能够因为箔片能够因为带同种电荷而带同种电荷而张开。张开。静电计静电计 一种特殊的验电器，上一种特殊的验电器，上面是个金属球，下面是一根面是个金属球，下面是一根固定的金属杆和一个金属箔固定的金属杆和一个金属箔片，能够依据指针偏转的角片，能够依据指针偏转的角度表示带电的多少。度表示带电的多少。用玻璃棒或塑胶棒和丝绸摩擦后，用棒用玻璃棒或塑胶棒和丝绸摩擦后，用棒去接触验电器的金属球，发觉箔片张开，去接触验电器的金属球，发觉箔片张开，表明玻璃棒带了电。表明玻璃棒带了电。玻璃棒和丝绸为什么会带电？玻璃棒和丝绸为什么会带电？这种使物体带电的方法叫什么？

6、这种使物体带电的方法叫什么？演示演示想一想想一想 2、摩擦起电、摩擦起电摩擦起电摩擦起电 物体带电：物体带电：使物体中的正负电荷分开的过程。使物体中的正负电荷分开的过程。（不带电物体，正负电荷等量）（不带电物体，正负电荷等量）带正电：带正电：物体失去一些电子带正电。物体失去一些电子带正电。带负电：带负电：物体得到一些电子带负电。物体得到一些电子带负电。中和：中和：等量异种电荷相互抵消的现象。等量异种电荷相互抵消的现象。摩擦摩擦起电起电 丝绸摩擦过的丝绸摩擦过的玻璃棒玻璃棒和用毛皮摩擦过的和用毛皮摩擦过的橡橡胶棒胶棒都带电，它们有什么不同？都带电，它们有什么不同？议一议议一议议一议议一议 用丝绸

7、摩擦过的玻璃棒带用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷正电荷 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷负电荷 摩擦起电的实质摩擦起电的实质 电子的转移电子的转移同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引想一想想一想这说明什么？这说明什么？3、接触起电接触起电探究探究接触起电的实质是什么？接触起电的实质是什么？接触接触带电球带电球A不带电球不带电球BA、B都带电都带电带电球带电球A A与不带电球与不带电球B B接触，最终接触，最终B B球也带上球也带上电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。接触起电的实质：电子的转移接触起电的实质

8、：电子的转移 4、感应起电、感应起电 演示演示取一对用绝缘支柱支持的金属导体取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在其下面的金它们彼此接触。起初它们不带电，贴在其下面的金属箔是闭合的。属箔是闭合的。1.带正电荷的球带正电荷的球C移近导体移近导体A，可以看到，可以看到A、B上的金属箔都张开了，这表示上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电。上都带了电。2.2.假如把假如把A A、B B分开，然后移去分开，然后移去C C，可以观测，可以观测到到A A和仍带有电荷。和仍带有电荷。3.让和接触，金属箔就不再张开了，表让和接触，金属箔就不再张开了，表明他们不再带电

9、了。明他们不再带电了。A、B所所带的电荷是等带的电荷是等量的，互相接量的，互相接触时，等量的触时，等量的正、负电荷发正、负电荷发生了生了中和中和。把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电感应起电。定义：定义：电荷的多少叫做电荷的多少叫做电荷量电荷量单位：单位：库仑库仑符号：符号：大小：大小：梳子与衣袖摩擦后电荷量不到百万分之一库仑梳子与衣袖摩擦后电荷量不到百万分之一库仑;闪电前云层中积累电荷可达数百库仑闪电前云层中积累电荷可达数百库仑生活中，有时在触遇到电时会仅仅感觉到麻，生活中，有时在触遇到电时会仅仅感觉到麻，然而，遇到外面的高压时，会有电死人的状况。然而，遇到外面的高压时

10、，会有电死人的状况。5、电荷量、电荷量高压危险高压危险这是因为这是因为带电量带电量的多少不同的多少不同三三.电荷守恒定律电荷守恒定律 大量事实表明：大量事实表明：电荷既不能创建，也不能歼灭，只能从电荷既不能创建，也不能歼灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的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分一部分转移到另一部分 ，在转移的过程中，在转移的过程中，电荷的总量不变。电荷的总量不变。这个结论叫做电荷守恒定律。这个结论叫做电荷守恒定律。电荷守恒定律电荷守恒定律到目前为止，科学试验发觉的最小电荷量是到目前为止，科学试验发觉的最小电荷量是电子所带的电荷量。这个最小的电荷用

11、电子所带的电荷量。这个最小的电荷用e表示。表示。质子、正电子带有跟电子等量的异种电荷。质子、正电子带有跟电子等量的异种电荷。元电荷元电荷试验指出，全部带电物体的电荷量或者等于试验指出，全部带电物体的电荷量或者等于e，或者是或者是e的整数倍，因此，电荷量的整数倍，因此，电荷量e叫元电荷。叫元电荷。四四.库库 仑仑 定定 律律观察与发现观察与发现 两塑料片会两塑料片会相互排斥相互排斥。相互作用力大小可能与电相互作用力大小可能与电荷量大小、距离有关。荷量大小、距离有关。用软纸在两张塑料透亮片上摩擦。然后把它用软纸在两张塑料透亮片上摩擦。然后把它们相互靠近。两张塑料片之间会发生什么作用？们相互靠近。两

12、张塑料片之间会发生什么作用？反复试验几次，说明它们之间作用力的大小可能反复试验几次，说明它们之间作用力的大小可能跟哪些因素有关？跟哪些因素有关？演示演示将一个带正电的物体放在将一个带正电的物体放在A A处，另把一个处，另把一个带正电的轻质小球系在线上，先后挂带正电的轻质小球系在线上，先后挂P1P1、P2P2、P3P3等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。视察小过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。视察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比较小球所受力的大小。较小球所受力的大小。库仑定

13、律库仑定律库仑库仑法国物理学家库仑用精法国物理学家库仑用精确的试验探讨了电荷之间的确的试验探讨了电荷之间的作用力，得知：真空中两个作用力，得知：真空中两个静止点电荷之间的相互作用静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它成反比，作用力的方向在它们的连线上。人们把这个定们的连线上。人们把这个定律就称之为库仑定律。律就称之为库仑定律。大家来总结大家来总结K是静电力常量是静电力常量K=9.0109Nm2/C2假如用假如用Q、q表示两个点电荷的电荷量，用表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距离，

14、用表示它们之间的距离，用F表示它们之问的相互表示它们之问的相互作用力，则库仑定律可以表示为：作用力，则库仑定律可以表示为：探究探究探究探究什么状况下电荷才能称之为点电荷什么状况下电荷才能称之为点电荷？如果带电体间的距离比它们自如果带电体间的距离比它们自身身线度的大小线度的大小大得多，以至带电体大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可可以忽略不计，这样的带电体就可以看做以看做点电荷。点电荷。点电荷点电荷假如两个带电体不能看成点电荷，该如何处理？假如两个带电体不能看成点电荷，该如何处理？可以把带电体看成是可以把带电体看成是许多个点

15、许多个点电荷电荷组成，根据库仑定律和组成，根据库仑定律和力的合力的合成法则成法则，原则上就可以求出带电体，原则上就可以求出带电体间的静电力的间的静电力的大小大小和和方向。方向。例子例子有三个完全一样的金属小球有三个完全一样的金属小球A A、B B、C C，A A带电量带电量7Q7Q，B B带电量带电量Q Q，C C不带不带电，将电，将A A、B B固定固定 ，相距，相距 r r，然后让，然后让C C球球反复与反复与A A、B B球多次接触，最终移去球多次接触，最终移去C C球，球，试问试问A A、B B两球间的相互作用力变为原两球间的相互作用力变为原来的多少倍来的多少倍?（A A、B B间的距

16、离远大于间的距离远大于r r）解：解：A、B球原先是引力，大小为：球原先是引力，大小为：A、B球后来是斥力，大小为：球后来是斥力，大小为：所以所以A、B间的相互作用力减为原来的间的相互作用力减为原来的。课堂小结课堂小结1.电荷电荷同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引2.电荷量电荷量定义：指电荷的多少定义：指电荷的多少单位：库仑单位：库仑符号：符号：C3.电荷守恒定律电荷守恒定律电荷既不能创生，也不能歼灭，只电荷既不能创生，也不能歼灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者能从一个物体转移到另一个物体，或者从无题的一部分转移到另一部分，在转从无题的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。移的过程中，电荷的总量不变。4.元电荷元电荷全部带电物体的电荷量或者等于全部带电物体的电荷量或者等于e，或者是，或者是e的整数倍，因此电荷量的整数倍，因此电荷量e叫做叫做元电荷。元电荷。5.库仑定律库仑定律 定义：真空中两个静止点电荷之间的相定义：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。它们的连线上。公式：公式：F=KQ1Q2/r2 适用条件：真空、点电荷、静止适用条件：真空、点电荷、静止