人教版高中物理选修3-1-1.2库仑定律ppt课件.ppt

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1、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.2 库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1 1、自然界中存在着两种电荷，、自然界中存在着两种电荷，即：即：与与 。正电荷正电荷负电荷负电荷2 2、同种电荷相互、同种电荷相互 、异种电荷相互异种电荷相互 。排斥排斥吸引吸引3 3、起电方法：、起电方法：起电、起电、起电、起电、起电起电 摩擦摩擦感应感应接触接触相同

2、带电体接触，电量均分相同带电体接触，电量均分为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷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与哪些因素有关呢之间相互作用力的大小与哪些因素有关呢?为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益A A A是一个带正电的物体。把是一个带正电的物体。把系在绝缘丝线上的带正电的小系在绝缘丝线上的带正电的小球分别系在球分别系在P P1 1、P P2 2、P P3 3位置，位置，比

3、较比较相同的相同的小球在不同位置所小球在不同位置所受带电体的作用力的大小受带电体的作用力的大小思考思考1：这个力的大小通过什么可以比较出来？：这个力的大小通过什么可以比较出来？思考思考2：你认为这个力大小会与哪些因素有关？：你认为这个力大小会与哪些因素有关？思考思考3：多个因素影响的时候，我们一般会采用：多个因素影响的时候，我们一般会采用什么方法进行研究？什么方法进行研究？一、探究影响电荷间相互作用力的因素一、探究影响电荷间相互作用力的因素为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益早在我国东汉时期人们就掌握早在我国东汉时

4、期人们就掌握了电荷间相互作用的了电荷间相互作用的定性定性规律规律,定量定量讨论电荷间相互作用则是讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验库仑做了大量实验,于于17851785年年得出了库仑定律。得出了库仑定律。实验实验定性定性表明：电荷间的表明：电荷间的作用力作用力(F)随着随着电荷量电荷量(q)的的增大增大而而增大增大，(F q、q2、q3,)随着随着距离距离(r)的的增大增大而而减小减小(F 1/r、1/r2、1/r3 )aa为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法

5、权益二、库仑的实验二、库仑的实验1、实验装置：、实验装置：库仑扭秤库仑扭秤2、器材组成：、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B3 3、实验原理：、实验原理：A A和和C C之间的作用之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系的大小有一定的对应关系想一想：想一想：B B球的作用是什么呢？球的作用是什么呢？使使A A球在水平面内平衡球在水平面内平衡4 4、实验方法、实验方法：控制变量法控制变量法人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经

6、济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益5 5、实验步骤：、实验步骤：探究探究F F与与r r的关系的关系（1 1）把另一个带电小球）把另一个带电小球C C插入容器并使它靠插入容器并使它靠近近A A时，记录时，记录扭转的角度扭转的角度可以可以比较力的大小比较力的大小（2)2)改变改变A A和和C C之间的之间的距离距离r r，记录记录每次每次悬丝悬丝扭转的角度扭转的角度，便可找出，便可找出F F与与r r的关系的关系探究探究F F与与q q的关系的关系改变改变A A和和C C的电量的电量q q1 1、q q2 2，记录每次悬，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出丝扭转的角度，

7、便可找出F F与与q q1 1、q q2 2的的关系关系在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没体带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变有，又怎么样做到改变A A和和C C的电荷量呢？的电荷量呢？人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律1 1、内容、内容：真空真空中两个中两个静止静止的的点电荷点电荷的相互的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在方向在它们的它

8、们的连线上。连线上。2 2、表达式：、表达式：其中：其中：k k叫静电力常量，叫静电力常量，k=9.010k=9.0109 9NmNm2 2/C/C2 2三、库仑定律三、库仑定律注意注意:1 1）计算时）计算时q q1 1,q,q2 2只代入大小只代入大小,+,-,+,-号不要代入号不要代入 （2 2）只能计算力的大小只能计算力的大小,方向在连线上，还需通过方向在连线上，还需通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定与万有引力表达式与万有引力表达式有什么相似之处？有什么相似之处？当电量不变时，当电量不变时，F F与与r r平方成平方成反比反比F1/rF1/r2 2当距

9、离不变时，当距离不变时，F F与电荷乘积成与电荷乘积成正比正比 Fq1q2 实验结论：实验结论：库仑定律库仑定律3 3、实用范围：、实用范围：真空、静止、点电荷真空、静止、点电荷人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（1 1）什么样的情况下，可以将物体看成质点？）什么样的情况下，可以将物体看成质点？通过与质点相类比，你能说出出什么样的情况下可通过与质点相类比，你能说出出什么样的情况下可以将带点体看成是点电荷呢？以将带点体看成是点电荷呢？（

10、2 2）质点实际存在吗？）质点实际存在吗？（1）点电荷：点电荷：当带电体间的距离比它们自身的当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小大小大得多，以至带电体的形状、大小、分布、分布对它们之间的作用力可以忽略不计时，这样的对它们之间的作用力可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成带电体就可以看成点电荷点电荷（2）点电荷：点电荷：是一种是一种理想化的模型理想化的模型4、点电荷、点电荷人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益一个

11、定律：一个定律：库仑定律库仑定律一个模型：一个模型：理想化模型理想化模型(点电荷点电荷)一个公式：一个公式：一种物理实验方法：一种物理实验方法：控制变量法控制变量法一种物理研究进程一种物理研究进程：定性研究定性研究定量研究定量研究 人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律1 1、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：()()A A、点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是、点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是 不存在的不存在的B B、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C C、根据、根据 可知，当可知，当r r 0

12、0 时时,F ,F 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究的问题的影响是否可以忽略不计AD人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律解：氢原子核与电子之间的库仑力解：氢原子核与电子之间的库仑力解：氢原子核与电子之间的库仑力解：氢原子核与电子之间的库仑力F F F F电电电电为：为：为：为：2.2.2.2.氢氢氢氢原原原原子子子子中中中中,原原原原子子子子核核核核只只只只有有有有1 1 1 1个个个个质质质质

13、子子子子,质质质质量量量量为为为为1.671.67 1010-27-27kgkg，核核核核外外外外只只只只有有有有1 1 1 1个个个个电电电电子子子子,其其其其质质质质量量量量为为为为9.19.11010-31-31kgkg,它它它它们们们们之之之之间间间间的的的的距距距距离离离离r r r r =5.310=5.310=5.310=5.310-11-11-11-11 m m m m。求求求求氢氢氢氢原原原原子子子子核核核核与与与与电电电电子子子子之之之之间间间间的的的的库库库库仑仑仑仑力力力力F F F F电电电电及及及及它它它它们之间的万有引力们之间的万有引力们之间的万有引力们之间的万有

14、引力F F F F引引引引？氢原子核与电子之间的万有引力氢原子核与电子之间的万有引力氢原子核与电子之间的万有引力氢原子核与电子之间的万有引力F F F F引引引引为：为：为：为：小结：小结：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力把万有引力忽忽略。略。人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律3.在在真真空空中中,一一个个电电荷荷量量为为 2.0102.01099 C C 的的点点电电荷荷q q,受受到到另另一一个个点点电电荷荷Q的的吸吸引

15、引力力为为8.1108.110-3-3 N,N,q q与与Q间的距离为间的距离为0.1m,m,求求Q的电荷量？的电荷量？4.4.真空中有三个点电荷真空中有三个点电荷,它们它们固定在边长为固定在边长为50cm 50cm 的等边的等边三角形的三个顶点上三角形的三个顶点上,每个点每个点电荷都是电荷都是 ,求它们的库仑力？求它们的库仑力？q q1 1q q3 3q q2 2人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律5.如如图图,质质量量均均为为m m的的三三个个带带点点球球A A、B B、C C放放置置在在光光滑滑绝绝缘缘的的水水平平直直槽槽上上，A A与与B B

16、间间和和B B与与C C间间距距离离均均为为L,AL,A球球带带点点量量为为Q QA A=8q,B=8q,B球球带带电电量量为为Q QB B=q,=q,若若小小球球C C上上加加一一水水平平向向右右的的恒恒力力F,F,恰恰好好使使A A、B B、C C三三小小球球保保持持相对静止，求：相对静止，求：（1 1）外力）外力F F的大小的大小（2 2）C C球所带电荷量球所带电荷量Q QC C 三个带电量分别为三个带电量分别为三个带电量分别为三个带电量分别为q q1 1、q q2 2、q q3 3的小球的小球的小球的小球摆放在同一条直线上，三者都处于受力摆放在同一条直线上，三者都处于受力摆放在同一条

17、直线上，三者都处于受力摆放在同一条直线上，三者都处于受力平衡状态，则摆放有何规律？平衡状态，则摆放有何规律？平衡状态，则摆放有何规律？平衡状态，则摆放有何规律？变式：变式：“两两两两同夹同夹同夹同夹一一一一异异异异，两，两，两，两大夹大夹大夹大夹一一一一小小小小，近小远大，近小远大，近小远大，近小远大”人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律6.6.一个挂在绝缘丝线下端的带电的小球一个挂在绝缘丝线下端的带电的小球B B，静止，静止在图示位置。若固定的带正电的小球在图示位置。若固定的带正电的小球A A电量为电量为Q Q，B B球的质量为球的质量为m m，带

18、电量为，带电量为q q，=45=45，A A和和B B在同在同一水平线上，整个装置处于真空中，一水平线上，整个装置处于真空中，A A、B B球均可球均可视为点电荷，求：视为点电荷，求：（1 1）B B球带何种电？球带何种电？（2 2）A A、B B两球之间的距离为多少两球之间的距离为多少?人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律7.7.如图如图,MON,MON是固定的光滑绝缘直角杆是固定的光滑绝缘直角杆,MO,MO、NONO分分别沿水平，竖直方向别沿水平，竖直方向,A,A、B B为两个套在此杆上带为两个套在此杆上带同种电荷的小球。用一水平力同种电荷的小球。用一水平力F F作用在作用在A A球球,使两使两球均处于静止状态。现将球均处于静止状态。现将A A球向竖直杆方向缓慢球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，拉动一小段距离后，A A、B B两小球重新平衡。两小球重新平衡。则则:两平衡状态相比较，库仑力、两平衡状态相比较，库仑力、A A球对球对MOMO杆的杆的压力、压力、B B球对球对NONO杆的压力如何变化？杆的压力如何变化？人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律人教版高中物理选修3-1 1.2库仑定律