新教材物理必修第三册 9.2 库仑定律 课件（29张ppt）

课件29张PPT。第2节 库仑定律1. 通过演示实验，定性了解电荷之间的作用力的大小与带电荷量的多少以及电荷之
间距离大小的关系。
2. 明确点电荷是理想化模型。知道带电体简化为点电荷的条件，感悟科学研究中建
立理想化模型的重要意义。
3. 知道库仑定律的文字描述及其公式表达。通过静电力与万有引力比较，体会自然
规律的多样性和统一性。
4. 了解库仑扭秤实验。学习目标新知导入思考与讨论同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于哪些因素呢？①可能跟电荷电量有关②可能与电荷间的距离有关猜想：实验验证：探究影响电荷间相互作用力的因素过程与方法:控制变量法1.保持电量Q不变,距离 r与F 有什么关系?2.保持距离r不变,电量 Q与F 有什么关系?距离 r 越小,作用力F越大电量Q越多,作用力F越大（1）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少 实验结论： 库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认静电力的大小。电荷之间的作用力　　库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆．库仑家里很有钱，在青少年时期，他就受到了良好的教育。著有《电力定律》 、《电气与磁性》等书。不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献，做为一名工程师，他在工程方面也作出过重要的贡献．我有办法！平衡小球细银丝带电小球C带电小球A一、库仑定律（1）内容：真空中两个静止的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。点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。（点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型）库仑定律说明的适用范围: 真空；点电荷概念辨析（2）公式：（3）使用条件：真空中 静止的点电荷（4）独立性原理：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。二、库仑力的叠加原理实验发现：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变。两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷作用力的矢量和。三 三个点电荷平衡问题q1q3？（1）电荷q1、q3带同种电荷， 两电荷之间的距离为r，先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位置、电性和它的电荷量 。结论：这表明点电荷q2处于静止状态与其电性、电荷量的多少无关，只与其放置的位置有关，且应放置在靠近带电量小的点电荷的内侧。由q2平衡条件可知，它应放在q1、q3之间的连线上 同内，近小例：两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，使第三个点电荷处于静止状态。（2）电荷q1、q3带异种电荷， 两电荷之间的距离为r，先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位置、电性和它的电荷量 。结论：这表明点电荷q2处于静止状态与其电性、电荷量的多少无关，只与其放置的位置有关，且应放置在带电量小的点电荷的外侧。由q2平衡条件可知，它应放在q1、q3连线的延长线上 异外，近小两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，使第三个点电荷处于静止状态。结论同内，异外，近小对第三个点电荷的电性没要求“同内”就是第三个点电荷应放在两个同种电荷的连线间；
“异外”是指第三个点电荷应放在两个异种电荷连线的延长线上；
“近小”是指第三个点电荷应靠近电荷量小的点电荷。！常考题型题组一　库仑定律与电荷守恒定律的结合CA题组二　库仑力的叠加题3 如图所示在A、B两点分别放置Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C的点电荷，在AB的垂直平分线上有一点C，且AB=AC=BC=6×10-2 m。如果有一个电子静止在C点，则它所受的库仑力的大小和方向如何？【解题提示】　
研究对象：C点的电子。
力的方向：A吸引C，B排斥C。
处理方法：力的平行四边形定则。题4［2019·天津一中高一期中］如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xOy坐标系原点O上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少，关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断中正确的是 （　　）
A.从原点指向第Ⅰ象限　　　B.从原点指向第Ⅱ象限
C.从原点指向第Ⅲ象限　　　D.从原点指向第Ⅳ象限解析：如图所示，a对c的静电力为斥力F1，沿ac方向；b对c的静电力为引力F2，沿cb方向，由于F1A.带正电，放在A点　　B.带正电，放在B点
C.带负电，放在C点　　D.带正电，放在C点AC解析：对小球a受力分析，如图所示，受到竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力N，方向不同的库仑力F。
要使带正电的小球a静止在斜面上，可在A点放一个带正电的小球，库仑力为FA，也可在C点放一个带负电的小球，库仑力为FC。C三个自由点电荷的平衡问题题10［2019·江苏启东高二检测］真空中，在光滑的水平面上，有两个点电荷A和B，带电荷量分别为QA=+1×10-12 C、QB=-9×10-12 C，它们之间的距离为l=3 m。在何处放一个什么样的点电荷，可使三者都能保持平衡？题11如图所示，三个点电荷q1、q2、q3在同一条直线上，q2为正电荷，q2、q3间的距离为q1、q2间距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量大小之比q1∶q2∶q3为 （　　）
A.9∶2∶36 B.9∶4∶36
C.3∶2∶8 D.3∶2∶6B题组五　静电力作用下物体的非平衡问题题12如图所示，在光滑绝缘的水平面上从左向右依次放着三个质量都是m，间隔为l的带电小球A、B、C。其中A球带电荷量为+10q，B球带电荷量为+q，现用水平向右的力F拉C球，使三球在运动中保持距离不变，求：
（1）C球的电性和带电荷量；
（2）F的大小。题13［2019·安徽安庆一中模拟］如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着完全相同的三个带电小球a、b、c，三球在一条直线上，若释放a球，a球初始加速度为-1 m/s2 （向右为正）。若释放c球，c球初始加速度为3 m/s2。当释放b球时，b球的初始加速度应是多大？解：方法一：（隔离法）
对小球进行受力分析，由牛顿第二定律知，对a球有Fba+Fca=-ma0，对c球有Fac+Fbc=3ma0，且Fba=-Fab、Fca=-Fac、Fcb=-Fbc，由以上各式解得Fab+Fcb=-2ma0，解得ab=-2 m/s2，负号表示方向向左。
方法二：（对系统利用牛顿第二定律）
对三个小球a、b、c构成的系统，假设同时释放三个小球，则三个小球构成的系统受到的合力为零，且在释放瞬间，a球的加速度为aa=-1 m/s2，c球的加速度为ac=3 m/s2，b球的加速度为ab，对系统由牛顿第二定律知，F合=maaa+mbab+mcac=m（aa+ab+ac）=0，即aa+ab+ac=0，所以ab=-（aa+ac）=-（-1+3） m/s2=-2 m/s2，负号表示方向向左。谢谢！