9.2库仑定律（共21张ppt）

(共21张PPT)
9.2 库仑定律
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素呢？
电荷量？
距离？
1
探究影响电荷间相互作用力的因素
１.实验装置：
+
2.实验过程：
说明：
（１）以上我们只是定性的研究，真正定量的研究是由法国学者库仑完成的。
（２）这种电荷之间的相互作用力叫做静电力或库仑力。
（１）电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大
（２）电荷之间的作用力随距离的增大而减小
3.实验结论
实验表明：
电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
猜想：
距离r一定时
电荷量q一定时
库仑的实验
库仑（1736-1806）
法国物理学家，工程师
平衡小球
细银丝
带电小球C
带电小球A
刻度盘与指针
刻度
实验装置图解
实验方法：控制变量法
实验步骤：
探究F与r的关系：
（1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力
的大小
（2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
视频：库仑扭称实验
1.F与r的关系(q不变）
2.F与q的关系(r不变）
式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为:
k＝9.0×109N·m2/C2
实验结论
k是比例系数，叫做静电力常量。
库仑定律：
两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m，相互作用力是9.0×109N
法国物理学家库仑在前人的基础上做了大量实验,于1785年得出了库仑定律。
库仑定律
1.库仑定律：
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。
电荷间的这种作用力叫做静电力或库仑力。
2.适用条件：
（1）真空中 （2）点电荷
什么是点电荷？
3.点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。
点电荷是一个理想化的模型，类似于力学中的质点。
均匀带电的球体,由于球所具有的对称性,即使它们之间的距离不是很大,一般也可以当作点电荷来处理--电荷集中在球心的点电荷。
例1 真空中两个相同的带电金属球A、B，直径为1cm，带电量分别为Q1=+1.0×10-10C，Q2=-2.0×10-10C。求：
（1）两球球心相距100m时，球A对球B的静电力
（2）两球球心相距10m时，球A对球B的静电力
（3）两球球心相距10cm时，球A对球B的静电力
100m
A
B
▲ 对库仑定律的理解(1)大小计算。利用库仑定律计算静电力大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入Q1、Q2的绝对值即可。(2)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。(3)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理。
(4)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用。(5)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律，不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大。(6)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用。
3
库仑力的叠加
1.对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，等于其余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和.
2.电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形定则.
如果存在两个以上的点电荷怎样求静电力？
例2 真空中有三个点电荷，它们固定在边长为1m的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷电量都是+1×10-10C，求q3所受的库仑力。
q1
q2
q3
+
+
+
F1
F2
F3
例3 两个分别用13cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于静电斥力，它们之间的距离为10cm。已测得每个球形导体质量为0.6g，求它们所带的电荷量。
1.下面关于点电荷的说法正确的是(　　)
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷
C.当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷
D.一切带电体都可以看成是点电荷
C
巩固练习
2.如图所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m。如果有一个电子在C点，它所受到的库仑力的大小和方向如何？
库仑定律
1.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。
2.表达式：
课堂小结