人教版(2019)高一物理 必修第三册 第九章:9.2库仑定律(共22张PPT)

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名称 人教版(2019)高一物理 必修第三册 第九章:9.2库仑定律(共22张PPT)
格式 zip
文件大小 582.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-03-21 11:19:31

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文档简介

(共22张PPT)
9.2 库仑定律
电荷之间存在“同性相斥,异性相吸”,那么电荷之间相互作用力会遵循什么样规律呢?
观察
引入新课:
教学目标 (结合教学目标,预习课本5分钟)
1. 知道点电荷的概念,了解理想化模型,体会理想化方法在科学研究中的作用。
2.理解库仑定律的内容及公式,明确库仑定律的适用条件,并能应用库仑定律进行定量计算。
3.了解库仑扭秤实验,知道静电力常量。
4.对比静电力和万有引力,体会自然规律的多样性和统一性。
1、库仑力(静电力)
静止电荷间的相互作用
——库仑力(静电力)


电荷间的相互作用的强弱(库仑力的大小)
和什么有关?
探究影响电荷间相互作用的因素
猜想:

试验方法:
实验装置

观察现象

改变小球电量和两小球间距离
观察小球偏离竖直方向的夹角大小,对应两球间静电力的大小
电荷量
间距
q1
q2
控制变量法
结果分析
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
2、库仑定律
内容表述:
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:
3、库仑定律的说明
(1)适用范围:
①真空、静止点电荷
点电荷(理想化模型):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(R<②均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用,r是两球心间的距离
③公式不适用于 的情况
3、库仑定律的说明
(2) :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,相互作用力是9.0×109N
3、库仑定律的说明
(3)方向:使用库仑定律计算时,点电荷电量用绝对值代入公式进行计算,然后根据同性相斥、异性相吸判断方向

(4)库仑力(静电力)具有自己独特的大小和方向,同时它也具有力的一切性质(独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则,相互作用力)
4、库仑扭秤实验
实验装置
A
B
C
5、库仑定律与万有引力定律
分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况
万有引力是否影响扭秤扭转?
例1,P7
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。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力
5、库仑定律与万有引力定律
库仑力和万有引力虽然形式上非常类似,但性质不同,数量级也不同。微观粒子间的万有引力远小于库仑力,因此在分析微观带电粒子的相互作用力时可忽略万有引力。
例2,P8
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
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
思考:
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?




提示:任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的
练习1
在真空中有 a、b 两个点电荷, b 的电荷量是 a 的3 倍,如果 a 受到的静电力是F,则 b 受到的静电力是( )
A.F B. C.3F D. 4F
A
相互作用力:大小相等,方向相反
恭喜答对了 !!!
练习2
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
恭喜答对了 !!!
练习3
在一条直线上有两个相距2m的点电荷A、B,A带电-Q,B带电+9Q。现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷处于平衡状态。则C应带什么性质的电荷,所带电荷量为多少?应放于何处?
正电荷, Q,A的左侧1m处
A
B
三个点电荷平衡规律:
共线,两同夹一异,两大夹一小,近小远大
练习4
光滑绝缘水平面上带电小球A、B质量分别为m1=2g,m1=1g,它们的电荷量相等,q1= q2=10-7C。A球带正电,B球带负电。现在水平恒力F1向右作用于A球,这时A、B一起向右运动,且保持距离d=0.1m不变。试问:F1多大?它们如何运动?
F1
A
B
注意力、电模型的类比、迁移!
练习5
在竖直放置的半径为R的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为+q的小球从半圆的水平直径端点A静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则置于圆心处的点电荷带什么电?电量大小为多少?
电荷带负电
O
A
B
课堂小结:
今天你学到了什么?请学生们总结本节的内容。