高中物理人教版选修3-1 第1章第2节 库仑定律 课件:27张PPT
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| 名称 | 高中物理人教版选修3-1 第1章第2节 库仑定律 课件:27张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 483.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-09-04 12:57:08 | ||
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文档简介
课件27张PPT。库仑定律作用：异种电荷相互吸引，
同种电荷相互排斥
电荷量：电荷的多少
符号Q；
单位：库仑 C电荷一、电荷、电荷守恒种类：正、负电荷物质的微观结构：物体甲物体乙 由原子结构知识我们知道，原子是由带正电荷的原子核 和绕核旋转的带负电的电子 所组成。 在通常状态下，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷绝对值相等，整个原子 对外不显电性。所以物体一般宏观表现为中性。摩擦起电 由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，当两个不同材料的物体甲和乙互相摩擦时，物体甲将失去电子而带正电，物体乙得到电子而带负电。摩擦后的物体甲摩擦后的物体乙摩擦起电再演示金属导电机理：金属内有自由移动的电子自由电子正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋静电感应近异远同感应起电（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电． 规律：近端感应异种电荷，
远端感应同种电荷（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应．感应起电再演示验电器 接触带电电荷从一个物体转移到另一个物体两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配接触起电再演示验电器电荷中和现象及电荷均分原理：
（1）带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。
（2）两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新平均分配，这种现象叫做电荷均分原理。 1.三种起电方法小结：２.起电的本质摩擦起电、感应起电、接触起电无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电子发生转移，并不是创造电荷. 电 荷 守 恒 定 律表述一：
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.表述二：
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。（1）元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最小单位；（2）任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的整数倍；（3）元电荷量e=1.60×10－19C；（4）电子的电荷量和电子质量的比叫电子的比荷。二．元电荷库 仑 定 律电荷之间作用力由哪些因素决定呢？探究实验实验表明：电荷之间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大
（2）随距离的增大而减少 1.F与r有关 库仑的实验研究方法：结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F∝1/r2实验装置：扭秤控制变量法.库伦扭秤.2.F与q有关 库仑的实验结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F ∝q1q2库仑定律 真空中两个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,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。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.点电荷 1.在研究带电体间的相互作用时,如果带电体本身的线度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(只有电荷量,没有大小、形状)
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.点电荷本身的线度不一定很小,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。 例:一个半径r1=10cm的带电圆盘,如果考虑它和d1=10m处某个电子的作用力,就完全可以把它看作________. 点电荷一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于____________________.点电荷:是指这样的带电体,它本身的大小比它到其他带电体的距离小得多.这样,在研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点.例题例1. 把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是( )ABCD原来的其中一个带电两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷ACD 例2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少？ 解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。故例题例3、 有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）( )
A. 带同种电荷时大于带异种电荷时
B. 带异种电荷时大于带同种电荷时
C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时
D. 大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4r例题解题 提醒 点电荷：物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷.库仑定律的适用是什么条件？ 两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。
（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？
（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？
（3）只将r增大4倍，相互作用力如何变？
（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？
（5） 为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？ 练习 A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷
（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？
（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？++AB9Q4Q练习 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求
（1）F的大小？
（2）C球所带电量为多少？带何种电荷？+练习 光滑水平面有A、B两个带电小球，A的质量是B的质量的2倍，将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经过一段时间后，B的加速度也为a，速度大小为v，此时，A的加速度为 .a/2练习再 见
同种电荷相互排斥
电荷量：电荷的多少
符号Q；
单位：库仑 C电荷一、电荷、电荷守恒种类：正、负电荷物质的微观结构：物体甲物体乙 由原子结构知识我们知道，原子是由带正电荷的原子核 和绕核旋转的带负电的电子 所组成。 在通常状态下，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷绝对值相等，整个原子 对外不显电性。所以物体一般宏观表现为中性。摩擦起电 由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，当两个不同材料的物体甲和乙互相摩擦时，物体甲将失去电子而带正电，物体乙得到电子而带负电。摩擦后的物体甲摩擦后的物体乙摩擦起电再演示金属导电机理：金属内有自由移动的电子自由电子正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋静电感应近异远同感应起电（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电． 规律：近端感应异种电荷，
远端感应同种电荷（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应．感应起电再演示验电器 接触带电电荷从一个物体转移到另一个物体两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配接触起电再演示验电器电荷中和现象及电荷均分原理：
（1）带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。
（2）两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新平均分配，这种现象叫做电荷均分原理。 1.三种起电方法小结：２.起电的本质摩擦起电、感应起电、接触起电无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电子发生转移，并不是创造电荷. 电 荷 守 恒 定 律表述一：
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.表述二：
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。（1）元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最小单位；（2）任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的整数倍；（3）元电荷量e=1.60×10－19C；（4）电子的电荷量和电子质量的比叫电子的比荷。二．元电荷库 仑 定 律电荷之间作用力由哪些因素决定呢？探究实验实验表明：电荷之间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大
（2）随距离的增大而减少 1.F与r有关 库仑的实验研究方法：结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F∝1/r2实验装置：扭秤控制变量法.库伦扭秤.2.F与q有关 库仑的实验结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F ∝q1q2库仑定律 真空中两个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,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。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.点电荷 1.在研究带电体间的相互作用时,如果带电体本身的线度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(只有电荷量,没有大小、形状)
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.点电荷本身的线度不一定很小,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。 例:一个半径r1=10cm的带电圆盘,如果考虑它和d1=10m处某个电子的作用力,就完全可以把它看作________. 点电荷一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于____________________.点电荷:是指这样的带电体,它本身的大小比它到其他带电体的距离小得多.这样,在研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点.例题例1. 把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是( )ABCD原来的其中一个带电两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷ACD 例2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少？ 解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。故例题例3、 有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）( )
A. 带同种电荷时大于带异种电荷时
B. 带异种电荷时大于带同种电荷时
C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时
D. 大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4r例题解题 提醒 点电荷：物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷.库仑定律的适用是什么条件？ 两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。
（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？
（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？
（3）只将r增大4倍，相互作用力如何变？
（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？
（5） 为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？ 练习 A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷
（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？
（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？++AB9Q4Q练习 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求
（1）F的大小？
（2）C球所带电量为多少？带何种电荷？+练习 光滑水平面有A、B两个带电小球，A的质量是B的质量的2倍，将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经过一段时间后，B的加速度也为a，速度大小为v，此时，A的加速度为 .a/2练习再 见