人教版（2019）必修第三册第九章K9.2库仑定律

(共25张PPT)
9.2
库仑定律
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那些因素呢？
控制变量法
猜测：力F与两电荷的电荷量q、距离r有关。
C
猜测：电荷之间的作用力F与两电荷距离r有关。
结论：
电荷之间的作用力F随着距离r的增大而减小。
结论：
电荷之间的作用力F随着q的增大而增大，随着q的减小而减小。
猜测：
电荷之间的作用力F与两电荷的电荷量q有关。
+Q
+q
2
1
C
?
+q
1
C
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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.
k:静电力常量
一、库仑定律
1、内容：
2、大小：
?
点电荷
带电体有时可
以看做点电荷
物体有时可
以看作质点
就像
带电体的形状和大小对所研究问题影响可忽略，或者带电体相互之间距离远大于带电体大小，那么带电体可以看作一个点，称为点电荷。
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.
3、方向：
FBA
A
B
＋
＋
FAB
FAB
A
B
－
＋
FBA
C
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
课堂训练
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
A
B
D
两个电荷量大小相等的，在真空中相距1m时，相互之间的吸引力为9
10-3N,则它们的电量分别是Q1=
Q2=
。将它们相碰一下再放到相距1m远处，它们间的相互作用力为
。
在真空中两个点电荷相距3m，它们的电量分别是Q1=3C,Q2=2C,它们间的相互作用力为
。
1
10-6C
-1
10-6C
6
109N
0
例:两个点电荷甲和乙同处于真空中．
甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．
一
课堂训练
+q
-4q
L
真空中两个点电荷甲和乙的电量分别为q1、q2，两电荷间距离为r，相互作用的库仑力为F。
（1）甲的电量是乙的电量的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的（
）
（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的（
）
（5）把每个电荷的电量都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的（
），才能使其间的相互作用力不变。
（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则他们之间的距离应变为原来的（
）
1倍
4倍
2倍
4倍
（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原来3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的（
）
1/9倍
两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（
）
4/7
B.
3/7
C.
9/7
D.
16/7
C.D
真空中有三个点电荷，它们固定在直角边边长2m的等腰直角三角形的三个顶点上，每个点电荷都是
+4×10-4
c,求：Q3所受的库仑力。
解：
Q3共受F1和F2两个力的作用，Q1=Q2，相互间的距离
r
都相同,所以
F1=F2=K
根据平行四边形定则，合力是:
Q2
Q3
Q1
F2
F1
F
合力的方向沿Q1与Q2连线的垂直平分线向外.
?
多个点电荷的问题
Q2
Q1
Q3
实验证明：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。因此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的作用力的矢量和。
二、库仑扭秤实验
金属小球A
刻度盘与指针
平衡小球
细银丝
带电小球C
定律
公式
公式适用范围
共同点
区别
影响大小的因素
库仑
定律
万有引
力定律
?
?
真空中静止的点电荷
质点或质量分布均匀的球体
①都与距离的平方成反比
②力的方向都在两个物体连线上
与两个物体电荷量有关，有引力，也有斥力
与两个物体质量有关，只有引力
q1、q2、r
m1、m2、r
三、库仑定律与万有引力定律的比较
+q1
+q2
L=4r
+
+
+
+
+
+
+q1
-q2
L=4r
-
-
-
+
+
+
m1
m2
L=4r
感应起电
?
库仑力
?
库仑力
?
万有引力
思考题
两个靠近的带电球体，是否可以看成是集中在球心位置的点电荷？
不可以
课堂训练
两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10?5
C的正电时，相互作用力为F1
，当它们分别带+1.5×10?5
C和?1.5×10?5
C的电量时，相互作用力为F2
,
则（
）
A．F1
=
F2
B．F1
＜F2
C．F1
＞
F2
D．无法判断
B
小
结
1、库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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.
2、公式：
3、适用条件：⑴
真空
⑵
点电荷
4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的大小比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
k=9.0×109N·m2/C2
5、注意点：（１）符合牛顿第三定律
　
（2）库仑力的运算与一般力相同