学习目标掌握库仑定律知道点电荷的概念并理解真空课件.ppt

1、学习目标学习目标1、掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解、掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律真空中的库仑定律2、会用库仑定律进行有关的计算、会用库仑定律进行有关的计算过程与方法过程与方法1、渗透理想化方法，树立由实际问题进行简化、渗透理想化方法，树立由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力意识抽象建立物理模型的能力意识2、进一步体会控制变量的科学研究方法、进一步体会控制变量的科学研究方法.情感态度价值观情感态度价值观领略自然界的奇妙与和谐；体会库仑定律探究领略自然界的奇妙与和谐；体会库仑定律探究过程智慧与方法；过程智慧与方法；学习重点、难点学习重点、难点库仑定律的理解与应

2、用库仑定律的理解与应用3.3.电荷守恒定律电荷守恒定律2.2.起电方法起电方法1.摩擦起电摩擦起电2.感应起电感应起电3.接触带（接触带（起起）电）电在一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷在一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷的代数和总是保持不变。的代数和总是保持不变。复习回顾4.4.元电荷元电荷Ce191060.11.1.万有引力定律表达式万有引力定律表达式221rmmGF 万同种电荷之间存在斥力同种电荷之间存在斥力异种电荷之间存在引力异种电荷之间存在引力甲乙丙探究起航探究起航电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？F一、探究影响电荷间相互作用力的因素一、

3、探究影响电荷间相互作用力的因素演示演示：1.距离越近，偏角越大，力越大；距离越近，偏角越大，力越大；距离越远，距离越远，力越小。力越小。2.带电量越大，偏角越大，力越大；带电量越大，偏角越大，力越大；带电量越小，带电量越小，力越小。力越小。小球受力小球受力示意图示意图TGtanGF 偏角越大，偏角越大，力越大力越大结论：结论：F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rqqkF221关系关系：两个电荷之间的作用力（两个电荷之间的作用力（F F）随着电荷量（）随着电荷量（q q）的增大而增大，随着距离（的增大而增大，随着距离（r r）的增大而减小。）的增大而减小。再猜

4、想再猜想：电荷之间相互作用力的大小会不会与万有电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力定律的大小具有相似的形式呢？会不会引力定律的大小具有相似的形式呢？会不会是是？猜想猜想：F F与与q q、r r有什么具体关系？有什么具体关系？两个物体之间的作用力（两个物体之间的作用力（F F）随着质量（）随着质量（m m）的增大而增大，随着距离（的增大而增大，随着距离（r r）的增大而减小。）的增大而减小。影响两电荷之间相互作用力的因素：影响两电荷之间相互作用力的因素：电量电量q q 、距离、距离r r。二、库仑的实验二、库仑的实验库仑扭秤实验库仑扭秤实验库仑扭秤库仑扭秤平衡小球平衡小球细银丝细银丝带电小

5、球带电小球C带电小球带电小球A刻度盘与指针刻度盘与指针库仑的实验库仑的实验研究方法：研究方法：库仑扭秤1 库仑扭秤3 1、F与与r的关系的关系1 1、F F与与r r的关系的关系(q(q不变）不变）结论：保持两球上的电量不变，改结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离变两球之间的距离r r，从实验结果中，从实验结果中库仑得出静电力与距离平方成反比。库仑得出静电力与距离平方成反比。即即rF21控制变量法控制变量法库仑扭秤1 库仑扭秤2 库仑的实验库仑的实验2 2、F F与与q q的关系的关系（r r不变）不变）结论：保持两球间的距离不变，结论：保持两球间的距离不变，改变两球带电量，从实验结

6、果中改变两球带电量，从实验结果中库仑得出了静电力与电量乘积成库仑得出了静电力与电量乘积成正比。即正比。即qqF21综合有:221rqqkFqqF21rF21式中的式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为过实验测定其值为:229/100.9CmNk221rqqF ACqA4q电量均分A2qC2qAD2q条件：完全相同的小球条件：完全相同的小球 二、库仑定律二、库仑定律 内容：内容：真空中真空中两个两个静止点电荷静止点电荷之间相互作之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它

7、们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。们的连线上。电荷间这种相互作用力叫做电荷间这种相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力。表达式：表达式：适用条件：适用条件：rqqkF221真空中真空中(静止静止)点电荷点电荷 点电荷点电荷 1 1、在研究带电体间的相互作用时，如果、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身的大小远小于它们之间的距带电体自身的大小远小于它们之间的距离以至带电体自身的大小、形状及电荷离以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对我们所讨论的问题影响甚小，分布状况对我们所讨论的问题影响甚小，相对相对来说可把带电体看作一带电的点，叫来说可把带电体看作一带电的点，叫做

8、点电荷。做点电荷。2 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的、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抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个的一个理想化理想化的模型，类似于力学中的质的模型，类似于力学中的质点。点。QQL=4r不是点电荷不是点电荷【例题例题1】：已知氢核（质子）质量：已知氢核（质子）质量1.6710-27kg电子的质量是电子的质量是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为，在氢原子内它们之间的最短距离为5.310-11 m。试比较氢。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。核与核外电子之间的库仑力和万有引力。N21131271110

9、3.5101.91067.1107.6万库FF解：氢核与电子所带的电荷量都是氢核与电子所带的电荷量都是 1.610-19c.221rqqkF库=（9.0109）2111919103.5106.1106.1=8.210-8 N221rmmGF 万N47106.339103.2典题评析典题评析可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。二者的性质也不同。两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5105 C的正

10、电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5105 C和1.5105 C的电量时，相互作用力为F2,则（）AF1=F2 BF1 F2 CF1 F2 D无法判断 NFLqkqF025.20.1105.1105.1109255912211.0m0.3mNF025.20.1105.1105.110925592难点突破难点突破1难点突破难点突破11.0m0.3m1.0m0.3m1.0m0.3m1.0m0.3m关于库仑定律，下列说法正确的是：（关于库仑定律，下列说法正确的是：（）A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体；带电体；B根据根据F=k

11、q1q2/r2，当两个带电体间的距离趋近于零时，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大；，库仑力将趋向无穷大；C带电量分别为带电量分别为Q和和3Q的点电荷的点电荷A、B相互作用时，相互作用时，B受到的静电力是受到的静电力是A受到的静电力的受到的静电力的3倍；倍；D库仑定律的适用条件是：真空和点电荷。库仑定律的适用条件是：真空和点电荷。难点突破难点突破2多个点电荷的问题q2q1q3实验证明实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷某一个点电荷的作用力，等于各点以上点

12、电荷某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的电荷单独对这个电荷的作用力的矢量矢量和。和。【例题例题2】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2 10-6 c,求求 它们所受的库仑力。它们所受的库仑力。解：解：q3共受共受F1和和F2两个力的作用，两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离，相互间的距离 r 都相同都相同,所以所以F1=F2=K22rq=22695.0102100.9N=0.144 N根据根据平行四边形定则平行四边形定则，合力是，合

13、力是:q1q2q3F2F1FNFF25.030cos21合力的方向沿合力的方向沿q1与与q2连线的垂直平分线向外连线的垂直平分线向外.30典题评析如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，且Q2=4Q1现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么()AQ3应为负电荷，放在Q1的左边BQ3应为负电荷，放在Q2的右边CQ3应为正电荷，放在Q1的左边DQ3应为正电荷，放在Q2的右边难点突破3A当堂训练当堂训练1、关于点电荷说法中正确的是（、关于点电荷说法中正确的是（）A.真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B.点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想

14、模型 C.足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它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的尺寸大小，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ABD当堂训练当堂训练2、三个相同的金属小球、三个相同的金属小球a、b和和c，原来，原来c不带电，而不带电，而a和和b带等量异种电荷，相隔一带等量异种电荷，相隔一定距离放置，定距离放置，a、b之间的静电力为之间的静电力为F。现。现将将c球分别与球分别与a、b接触后拿开，则接触后拿开，则a、b之之间的库仑力将变为（间的库仑力将变为（）。

15、）。AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8当堂训练当堂训练C4q2qC2q81FF B+qA-qrBAr所以：所以：82qqqBA当堂训练当堂训练2、三个相同的金属小球、三个相同的金属小球a、b和和c，原来，原来c不带电，而不带电，而a和和b带等量异种电荷，相隔一带等量异种电荷，相隔一定距离放置，定距离放置，a、b之间的静电力为之间的静电力为F。现。现将将c球分别与球分别与a、b接触后拿开，则接触后拿开，则a、b之之间的库仑力将变为（间的库仑力将变为（）。）。AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8C当堂训练3 带电量分别为带电量分别为+4Q和和-6Q的两个相同的金属的两个相同的金属小球，相

16、距一定距离时，相互作用力的大小小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为为F。若把它们接触一下后，再放回原处，。若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为它们的相互作用力的大小变为()AF/24 BF/16 CF/8 DF/4A当堂训练4、如图所示，质量分别为、如图所示，质量分别为m1和和m2带电量分别为带电量分别为q1和和q2的小球，用长度不等的绝缘细线悬挂起来，两的小球，用长度不等的绝缘细线悬挂起来，两细线与竖直方向的夹角分别为细线与竖直方向的夹角分别为和和（），两小），两小球恰在同一水平面上，那么（球恰在同一水平面上，那么（）两球一定带异种电荷两球一定带异种电荷Bq1一定大

17、于一定大于q2 Cm1一定小于一定小于m2Dm1所受库仑力力一定所受库仑力力一定 大于大于m2所受的库仑力所受的库仑力AC我们收获了多少？1.库仑定律的内容和表达式及适用条件库仑定律的内容和表达式及适用条件 真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2.表达式表达式：3.点电荷理想模型的建立点电荷理想模型的建立4.库仑实验的方法：库仑实验的方法：控制变量法控制变量法rqqkF221作 业课后问题与练习4、5题