高二物理《库仑定律》课件(人教版选修3-1).ppt

1、第一章第一章 静电场静电场2 2 2 2库仑定律库仑定律课前复习课前复习1.使物体带电方式使物体带电方式2.电荷守恒定律电荷守恒定律3.元电荷与比荷元电荷与比荷4.电荷间相互作用电荷间相互作用影响电荷间作用力大小的因素？影响电荷间作用力大小的因素？0P1P2P3FP5“演示演示”1.如何探究？如何探究？2.结论？结论？控制变量法控制变量法库仑扭秤实验库仑扭秤实验细银丝细银丝平衡小球平衡小球带电小球带电小球带电小球带电小球平面镜平面镜伟大之处：伟大之处：两次放大微小力两次放大微小力电量单位：电量单位：库仑库仑库仑定律库仑定律1.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用之间

2、相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距力，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，作用力的方向在它们的连离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。线上。电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力2.表达式：表达式：3.适用条件：适用条件：221rqqkF 真空中点电荷真空中点电荷k为静电力常量为静电力常量 点电荷点电荷2、看成点电荷的条件：、看成点电荷的条件：带电体之间的距离比它们自身的大小大得多带电体之间的距离比它们自身的大小大得多 电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离1、点电荷是一个理想化模型。、

3、点电荷是一个理想化模型。例题例题1.氢原子核（即质子）的质量是氢原子核（即质子）的质量是 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在氢原子内它们之间的最短距离为距离为5.310-11m。试比较氢核与其核外电子之间的库。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。仑力和万有引力。解解:按库仑定律计算按库仑定律计算,电子和质子之间的静电力为电子和质子之间的静电力为22rekF N210219910529.01060.11089.8N81022.8计算不带电性计算不带电性 例题例题1.氢原子核（即质子）的质量是氢原子核（即质子）的质量是 1.

4、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在氢原子内它们之间的最短距离为距离为5.310-11m。试比较氢核与其核外电子之间的库。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。仑力和万有引力。应用万有引力定律应用万有引力定律,电子和质子之间的万有引力为电子和质子之间的万有引力为 NNrmmGF472102731112211063.310529.01067.11011.91067.6 例题例题1.氢原子核（即质子）的质量是氢原子核（即质子）的质量是 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在

5、氢原子内它们之间的最短距离为距离为5.310-11m。试比较氢核与其核外电子之间的库。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。仑力和万有引力。由此得静电力与万有引力的比值为由此得静电力与万有引力的比值为391026.2 gFeF 例题例题1.氢原子核（即质子）的质量是氢原子核（即质子）的质量是 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在氢原子内它们之间的最短距离为距离为5.310-11m。试比较氢核与其核外电子之间的库。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。仑力和万有引力。相同相同处处：。相相异处异处：.因此研究微因此研究微

6、观观粒子粒子间间的相互作用的相互作用时时，经经常把常把万万有引力忽有引力忽 略不略不计计。库仑力与万有引力的比较例例2.2.有两个半径为有两个半径为r r的带电金属球中心相距为的带电金属球中心相距为L(L=4r),L(L=4r),它们带同种电荷时静电力为它们带同种电荷时静电力为F,F,带异种带异种电荷时静电力为电荷时静电力为f f（设每次各球带电量绝对值相（设每次各球带电量绝对值相同）同）()()A.A.B.B.C.C.D.D.Lqkf22=L=4rLqkF22=Lqkf22LqkF22C、D计算计算不带不带电性电性库仑力的矢量叠加F2q0q2r02q1r01F1F库仑力的矢量叠加原理：实验证

7、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3.3.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 cm50 cm的等边三的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 +2+21010-6-6 c,c,求求 它们所受的库仑力。它们所受的库仑力。解：解：q q3

8、3共受共受F F1 1和和F F2 2两个力的作用，两个力的作用，q q1 1=q=q2 2=q=q3 3=q=q，相互间的距离，相互间的距离 r 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当堂提升当堂提升例例4.A4.A、B B两个点电荷，相距为两个点电荷，相距为r r，A A带有带有9Q9Q的正电的正电荷，荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷如果的正电荷

9、如果A A和和B B固定，应如何固定，应如何放置第三个点电荷放置第三个点电荷q q，才能使此电荷处于平衡状才能使此电荷处于平衡状态？态？AB9Q4Q-口诀：两同夹异，近小远大，反比距离平方口诀：两同夹异，近小远大，反比距离平方 4、两个固定点电荷A、B，A电荷带正电Q，B带负电-3Q，另取一个可以自由移动的点电荷C，欲使点电荷C处于平衡状态（）A、C为正电荷，且方于B的右方 B、C为负电荷，且方于A左方 C、C为正电荷，且放于A、B之间 D、C为正电荷，且放于A的左方答案：BD结论：1、两点电荷A、B固定，引入第三个点电荷C，使第三个点电荷处于平衡状态：（1）若）若A、B带同种电荷，则带同种电

10、荷，则C应放在应放在A、B之间；且靠近带电量小的；对之间；且靠近带电量小的；对C的的电量、电性无要求。电量、电性无要求。（2）若）若A、B带异种电荷，则带异种电荷，则C应放在应放在A、B连线的延长线上；且靠近带电量小连线的延长线上；且靠近带电量小的；对的；对C的电量、电性无要求。的电量、电性无要求。5、两个可自由移动点电荷A、B，A电荷带正电Q，B带负电-3Q，另取一个可以自由移动的点电荷C，欲使点电荷A、B、C处于平衡状态（）A、C为正电荷，且方于B的右方 B、C为负电荷，且方于A左方 C、C为正电荷，且放于A、B之间 D、C为正电荷，且放于A的左方Q -3QAB答案：B2、两个可自由移动的点电荷A、B，引入第三个点电荷C，使三个点电荷处于平衡状态：（1）若）若A、B带同种电荷，则带同种电荷，则C应放在应放在A、B之间；且靠近带电量小的；之间；且靠近带电量小的；C的电量利用库仑的电量利用库仑定律求出；定律求出；C与与A、B电性互异电性互异 （2）若）若A、B带异种电荷，则带异种电荷，则C应放在应放在A、B连线的延长线上；且靠近带电量小的；连线的延长线上；且靠近带电量小的；C的电的电量利用库仑定律求出；量利用库仑定律求出；C的电性与靠近的电荷的电性与靠近的电荷电性相反。电性相反。即：两大夹小，两同夹异即：两大夹小，两同夹异