9.2 库仑定律 课件(共18张PPT)人教版高中物理必修第三册

(共18张PPT)
知识回顾：
1、自然界中存在着两种电荷 与 。
正电荷
负电荷
2、起电方法：
起电、 起电、 起电。
摩擦
感应
接触
3、起电的实质：
电子（电荷）的 。
4、电荷间作用：同种电荷相互 ，
异种电荷相互 。
排斥
吸引
得失或转移
两电荷之间的相互作用
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
电荷之间相互作用力与哪些因素有关？其特性又如何呢？
提出
问题
§2 库仑定律
两电荷之间的相互作用
分析猜想
电荷之间相互作用力与哪些因素有关？其特性又如何呢？
提出
问题
实验
探究
小组探究合作
1、分析F与那些因素有关？
2、如何通过实验来探究F与它们的关系？
探究影响电荷间相互作用的因素
探究结果
电荷之间作用力随电荷量增大而增大，随距离的增大而减小。
q1
q2
定性分析
探究影响电荷间相互作用的因素
法国物理学家库仑做了大量的实验,最终在1785年通过库仑扭秤实验得出了库仑定律。
库仑定律
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，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式：
静电力或库仑力
库仑定律的说明
（1）适用范围：
①真空（空气中近似）②静止（高中不做具体要求）
③点电荷
点电荷（类比质点）：当带电体间距离比它们自身的大小大很多，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们间作用力的影响可忽略不计时，可将其看作有电荷量的点(理想模型)
均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是指两球心间的距离
r
R
r
库仑定律的说明
（2）k：比例系数，称为静电力常量
国际单位：
真空中 （空气中近似相等）
物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，库仑力是9.0×109N。
相当于100万吨物体所受的重力
1、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
即时练
例1
已知氢核的质量是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。试求氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力.(已知电子、氢核电荷量均为1.6×10-19C )
研究微观带电粒子间相互作用时，一般忽略万有引力的影响。
库仑定律的说明
（3）使用库仑定律公式计算时，电荷量仅代入绝对值即可，方向根据同性相斥、异性相吸另行判断。
（4）当一个点电荷周围有多个点电荷作用时，这几个点电荷对它的库仑力相互独立，互不影响。总的库仑力为这几个力的合力。（独立性）
练习1
两个半径相同的金属小球其球心间距r远远大于球半径R，带电荷量绝对值之比为1：7，两者相互接触后再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来的（ ）
A. 4/7
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
C D
思维严密，考虑多种情况
例2
真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们各自所受的库仑力。
q1
q3
q2
F1
F2
F
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
练习2
若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带电直棒，带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3的作用力方向如何？
任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成
q1+q2
q3
1、定律和公式的理解
课
堂
小
结
库仑定律
1、定律内容
2、表达式
3、说明： (1)适用范围 (2) k (3)合成
定律应用
2、库仑力叠加
力的平行四边形定则合成与分解
实验探究
如果说力学给你了起跳的支点
那电学将给你插上腾飞的翅膀