9.2 库仑定律 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共17张PPT)

(共17张PPT)
9.2 库仑定律
2.电荷守恒定律
1.起电方法
1.摩擦起电
2.接触起电
3.感应起电
复习回顾
3.元电荷
复习回顾
1.万有引力定律的内容
自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比。
2.其表达式为:
3.两个物体之间的作用力（引力）随着质量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
同种电荷之间存在斥力
异种电荷之间存在引力
甲
乙
丙
探究起航
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
2.距离越近，偏角越大，力越大；
距离越远，
力越小。
1.带电量越大，偏角越大，力越大；
带电量越小，
力越小。
小球受力示意图
T
G
F
偏角越大，力越大
结论：
α
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
再猜想：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？会不会是 ？
猜想：F与Q、r有什么具体关系？
二、库仑扭秤实验
平衡小球
细银丝
带电小球C
带电小球A
刻度盘与指针
（1）力的测定
通过力F与扭转角度之间的对应关系来测定；
——科学放大法
（2）改变电荷量
巧妙地通过电荷均分原理来实现的，使电荷量分别为q、q/2、q/4、q/8…… ——比例缩放思想
（3）改变电荷之间的距离
将电荷近似等效为在球心的中心电荷，通过旋转与金属丝相连的指针来改变电荷之间的距离——理想模型
二、库仑扭秤实验
2、扭秤实验原理
A、C两球距离 距离比 扭秤转角/(度) 转角比 作用力
/(达因)
36个刻度 1 36° 1 0．0153
18个刻度 1/2 144° 4 0．0612
8.5个刻度 1/4 575.5° 16 0．0245
二、库仑扭秤实验
3、库仑当时得到的同种电荷排斥力的数据
进阶思考1：带电小球C球电荷量是否也要改变？
不用！牛顿第三定律：A、C等价！——等效对称
进阶思考2：研究了同种电荷的排斥力规律后就可以得出最终的规律了吗？
必须研究异种电荷之间的作用力！
二、库仑扭秤实验
三、库仑定律
定义: 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。
大小：
其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2
适用范围：1.真空中； 2.点电荷.
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
FBA
A
B
＋
＋
FAB
FAB
A
B
－
＋
FBA
点电荷
1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的大小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、点电荷本身的大小不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。
思考题
两个靠近的带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？
不可以
课堂训练
1、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10 5 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带+1.5×10 5 C和 1.5×10 5 C的电量时，相互作用力为F2 , 则（ ）
A．F1 = F2
B．F1 ＜F2
C．F1 ＞ F2
D．无法判断
√
课堂训练
2、关于点电荷的下列说法中正确的是：
A .真正的点电荷是不存在的．
B .点电荷是一种理想模型．
C .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
ABD