)新教材高中物理必修3 第9章静电场及其应用第2节库仑定律(1)课件(共13张PPT)

(共13张PPT)
定性研究
1.与距离的关系
2.与电量的关系
F随r的增大而减小
F 随 Q 的增大而增大
电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关？
猜想
电荷量
电荷间距离
一
定量研究
库仑扭秤实验
1、实验采取的研究方法
控制变量法
2、如何设计实验？
库仑定律是电学发展史上的第一个定量实验
（1）电量一定时，F与r的关系。
（2） r一定时，F与Q1×Q2。
575.50
8.5
第3次
1440
18
第2次
360
36
第1次
偏角
距离
次数
库仑的实验数据
Q一定
3.997
4.000
Fn/Fn-1
库仑简介
库仑 (1736-1806) 电学是物理学的一个重要分支，在它的发展过程中，很多物理学巨匠都曾作出过杰出的贡献。法国物理学家查利·奥古斯丁·库仑就是其中影响力非常巨大的一员。
库仑在1785年到1789年之间，通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究，连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章。 1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。同年，他在给法国科学院的《电力定律》的论文中详细地介绍了他的实验装置，测试经过和实验结果。
库仑扭秤投影式装置
A
B
库仑定律
（静电力或库仑力）
其中k为静电力常量,k =9.0×109 N·m2/C2.
库仑力的方向：在二者的连线上.
两半径均为r的金属小球,两球的边缘相距为r,今使两球带上等量的异种电荷Q,求两电荷间的库仑力F的大小？
r
学以致用
类比：对于质量为ml和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式，当两物体间的距离 r 趋于零时，万有引力趋于无穷大，这样的说法正确吗？
库仑定律
点电荷
1、看成点电荷的条件：
①带电体之间的距离比它们自身的大小大得多 ②电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离
2、点电荷是一个理想化模型．
（静电力或库仑力）
其中k为静电力常量,k =9.0×109 N·m2/C2.
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电量的乘积成正比，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。
真空中、点电荷
适用范围
内容
真空中两个完全相同的带等量电荷的金属球A和B(可看作点电荷)，分别固定在两处，两球间的静电引力为F，用一个不带电的完全相同的金属球C先与A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B之间的静电力为 F ；若再使A、B球间的距离增大一倍，它们之间的静电力为 F。
学以致用
静电引力
氢原子核（即质子）的质量是 1.67×10-27kg ，电子的质量是 9.1×10-31kg , 在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。
学以致用
相同处：
大小与距离平方成反比。
相异处：
库仑力的来源为电荷，万有引力的来源为质量。
库仑力有吸引力与排斥力，万有引力只有吸引力 。
电子与质子间的万有引力比其库仑力小得多.
因此研究微观粒子间的相互作用时，经常把万有引力忽略不计。
通过这道题目请你对库仑力与万有引力做一下比较
课堂小节
库仑定律：
适用范围：真空中、点电荷
内容：
演示实验
猜想
定量研究
库仑定律
定性研究
实验
应用