公开课-库仑定律-一等奖-完整PPT课件.ppt

1、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既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相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决定于那些因素呢？互作用力的大小决定于那些因素呢？电荷之间存在相电荷之间存在相互作用互作用1.2 库仑定律库仑定律【课标解读】【课标解读】1通过演示实验定性了解电荷间的作用力大小通过演示实验定性了解电荷间的作用力大小与电荷的电量多少以及电荷之间的距离大小的与电荷的电量多少以及电荷之间的距离大小的关系关系2明确点电荷是个理想模型知道带电体简化明确点电荷是个理想模型知道带电体简化为点电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模为点电荷的条件，感悟科学

2、研究中建立理想模型的重要意义。型的重要意义。3知道库仑定律的文字表述及其公式表达通知道库仑定律的文字表述及其公式表达通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性。多样性和统一性。4了解库仑扭秤实验。了解库仑扭秤实验。5掌握点电荷电场力叠加、平衡原理。掌握点电荷电场力叠加、平衡原理。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 实验原理实验原理 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实验表明：电荷之间的作用力实验表明：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）

3、随距离的增大而减少 一、库仑的实验一、库仑的实验1、实验装置：库仑扭秤、实验装置：库仑扭秤一、库仑的实验一、库仑的实验(1)F与与r有关有关 2、研究方法：、研究方法：一、库仑的实验一、库仑的实验控制变量法控制变量法. 保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F1/r2结论：结论：(2)F与与q有关有关 2、研究方法：、研究方法：一、库仑的实验一、库仑的实验控制变量法控制变量法. 保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结保持两球间的距离不变，改

4、变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F q1q2结论：结论：二、库仑定律二、库仑定律1、内容：真空中两个静止点电荷之间的、内容：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。力的方向在它们的连线上。2、适用范围：真空中；、适用范围：真空中； 点电荷点电荷.电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.3、点电荷、点电荷 1、在研究带电体间的相互作用时，如果

5、带电体本身的、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大小，对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，相对来说可把带电体视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。为一几何点，并称它为点电荷。2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了、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的模型。简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可、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学中

6、的以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点质点”类似。类似。 点电荷的理解点电荷的理解1点电荷是理想模型点电荷是理想模型只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在，是一种科学的抽于力学中的质点，实际中并不存在，是一种科学的抽象，其建立过程反映了一种分析处理问题的思维方式。象，其建立过程反映了一种分析处理问题的思维方式。2带电体看成点电荷的条件带电体看成点电荷的条件实际的带电体在满足一定条件时可近似看做点电荷。实际的带电体在满足一定条件时可近似看做点电荷。一个带电体能否看成点电荷，不能单凭其大小和形状一个带电体能否看成点电

7、荷，不能单凭其大小和形状确定，也不能完全由带电体的大小和带电体间的关系确定，也不能完全由带电体的大小和带电体间的关系确定，关键是看带电体的形状和大小对所研究的问题确定，关键是看带电体的形状和大小对所研究的问题有无影响，若没有影响，或影响可以忽略不计，则带有无影响，若没有影响，或影响可以忽略不计，则带电体就可以看做点电荷。电体就可以看做点电荷。 类比类比概念概念点电荷点电荷带电体带电体元电荷元电荷理想化模型，没理想化模型，没有大小、形状，有大小、形状，只带有电荷量，只带有电荷量，当受到其他电荷当受到其他电荷的作用时不会引的作用时不会引起电荷的分布变起电荷的分布变化，相互作用规化，相互作用规律遵从

8、库仑定律律遵从库仑定律有一定体积、形有一定体积、形状，带有电荷的状，带有电荷的物体，如果受到物体，如果受到其他电荷的作用其他电荷的作用时，一般会引起时，一般会引起电荷在物体上的电荷在物体上的重新分布重新分布是最小的电荷量，是最小的电荷量，不是带电体，不是带电体，e1.601019 C3概念辨析概念辨析对比对比122q qFkr 其中其中k叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0109Nm2/C24、库仑定律公式：、库仑定律公式：类比、联想类比、联想万有引力定律万有引力定律库仑定律的应用库仑定律的应用 1库仑定律库仑定律 (1)内容：内容： (2)公式：公式：(3)适用条件：适用条件： (4)静电

9、力常量：静电力常量： k9.0109 Nm2/C2 意义是两个电荷量是意义是两个电荷量是1 C的点电荷在真空中相距的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力是时，相互作用力是9.0109 N。(5)库仑力库仑力库仑力也称为静电力，它具有力的共性。库仑力也称为静电力，它具有力的共性。两点电荷之间的作用力是相互的，其大小相等，方两点电荷之间的作用力是相互的，其大小相等，方向相反。向相反。方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。吸引来判断。2库仑定律的两个应用库仑定律的两个应用(1)应用库仑定律计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力。应用库仑

10、定律计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力。(2)应用库仑定律分析两个带电球体间的库仑力。应用库仑定律分析两个带电球体间的库仑力。两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，库仑定律也适用，二者间的距离就是球心间的距离。库仑定律也适用，二者间的距离就是球心间的距离。 从例题可以看出：电子和质子的静电力是它们间万有引力的2.31039倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.图图1.2-3多个点电荷的力学问题多个点电荷的力学问题1库仑力的特征库仑力的特征(1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟真空中两个

11、静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否两个点电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无关。存在其他电荷无关。(2)两个电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，两个电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，与两个电荷的性质、带电多少均无关，即互为作用力与两个电荷的性质、带电多少均无关，即互为作用力与反作用力的两个库仑力总是等大反向。与反作用力的两个库仑力总是等大反向。(3)库仑力具有力的共性，它与学过的重力、弹力、库仑力具有力的共性，它与学过的重力、弹力、摩擦力一样，是一种新的性质力，它具有力的一切性摩擦力一样，是一种新的性质力，它具有力的一切性质、

12、是矢量，合成与分解时遵循力的平行四边形定则，质、是矢量，合成与分解时遵循力的平行四边形定则，可以与其他力平衡，也可以使物体发生形变、产生加可以与其他力平衡，也可以使物体发生形变、产生加速度。速度。 2三个点电荷的平衡问题分析有库仑力的平衡问题是和分析以前其他力的平衡问题一样的，可以说是“电学问题，力学方法” 。三个相关点电荷都处于平衡状态，称为三个点电荷三个相关点电荷都处于平衡状态，称为三个点电荷平衡问题。此时，三个点电荷中的每一个点电荷受到平衡问题。此时，三个点电荷中的每一个点电荷受到的其他两点电荷的库仑力必然大小相等、方向相反。的其他两点电荷的库仑力必然大小相等、方向相反。该类问题规律总结

13、如下：该类问题规律总结如下：(1)三点共线：三个点电荷一定分布在一条直线上。三点共线：三个点电荷一定分布在一条直线上。(2)两同夹异：两侧的点电荷电性相同，中间的点电两同夹异：两侧的点电荷电性相同，中间的点电荷的电性一定与两侧的相反。荷的电性一定与两侧的相反。(3)两大夹小：处于中间的点电荷的带电量一定较小。两大夹小：处于中间的点电荷的带电量一定较小。(4)近小远大：三个点电荷中电荷量较小的两个点电近小远大：三个点电荷中电荷量较小的两个点电荷离得较近。荷离得较近。 解题技巧：静电力作用下的平衡问题解题技巧：静电力作用下的平衡问题(1)静电力作用下的平衡问题的处理思路与之前的平静电力作用下的平衡

14、问题的处理思路与之前的平衡问题的处理思路是一样的，只是在受力分析时要特衡问题的处理思路是一样的，只是在受力分析时要特别注意库仑力。别注意库仑力。(2)两带电体间的静电力遵循牛顿第三定律，即无论两带电体间的静电力遵循牛顿第三定律，即无论两个带电体电量是否相等，它们之间的静电力总是等两个带电体电量是否相等，它们之间的静电力总是等大反向的。大反向的。(3)处理过程中，经常用到的数学知识有直角三角形处理过程中，经常用到的数学知识有直角三角形的知识、相似三角形的知识，有时还会用到正弦定理、的知识、相似三角形的知识，有时还会用到正弦定理、余弦定理等。余弦定理等。1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用力、内

15、容：真空中两个点电荷之间相互作用力,跟它们跟它们的电荷量的乘积成正比的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比跟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作用力的方向在它们的连线上.2、公式：、公式：3、适用条件：、适用条件： 真空真空 点电荷点电荷4、点电荷：是一种理想模型、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷带电体可视为点电荷.k=9.0109Nm2/C2【主干知识】【主干知识】【课标达成】【课标达成】1通过演示实验定性了解电荷间的作用力大小通过演示实验定性了解电荷间的作用力大小与电荷的电量多少以及电荷之间的距离大小的与电荷的电量多少以及电荷之间的距离大小的关系关系2明确点电荷是个理想模型知道带电体简化明确点电荷是个理想模型知道带电体简化为点电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模为点电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模型的重要意义。型的重要意义。3知道库仑定律的文字表述及其公式表达通知道库仑定律的文字表述及其公式表达通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性和统一性。多样性和统一性。4了解库仑扭秤实验。了解库仑扭秤实验。5掌握点电荷电场力叠加、平衡原理。掌握点电荷电场力叠加、平衡原理。