人教版_选修1-1_一、电荷 库仑定律课件32张PPT

人教版高中物理选修1－1
1.1 电荷 库仑定律
电闪雷鸣
　 电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，在很长的历史时期内对它充满畏惧。
17世纪马德堡市市长盖里克发明摩擦起电机
约1745年电学实验变得很普及，甚至在荷兰和德国出现了做电学实验的公开表演。那时候荷兰莱顿的著名物理学家穆欣布罗克试图使瓶内的水带电，结果发现电可以长时间的储存在绝缘玻璃瓶，这样就发现了我们现在所说的“莱顿瓶”。
近代电学的发展
　 天上的雷电和我们平时接触到的电究竟有没有联系？
　　　1752年6月的一个阴雨天，富兰克林用绸子做了一个大风筝，在风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻线的一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上，牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下来，他看见末端的纤维散开，并且莱顿瓶也带上了电。
同学们千万不要重复这样危险的实验哦！
　 富兰克林
美国科学家、发明家、政治家、美利坚合众国创始人之一
　　 富兰克林的实验证明了闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。他为我们揭开了天电的奥秘，统一了天电和地电，使人们摆脱了对雷电现象的迷信。
1、 静电现象
　　经过摩擦的物体，如塑料笔杆、玻璃棒，能够吸引轻小物体，我们说这些摩擦过的物体带了电荷，这些电荷静止在物体上，这类现象叫做静电现象。
1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）
①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷．
②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷．
一、电荷
2、电荷间的相互作用：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
+
_
带电体吸引轻小物体．
3、电荷的多少叫电荷量，符号：Q（q）
单位：库仑（库） 符号：C

怎样使用验电器？
验电器结构如何？
原理是什么？
验电器
如何知道物体是否带电了？
两个金属箔片能够因为带同种电荷而张开。
静电计
一种特殊的验电器，上面是个金属球，下面是一根固定的金属杆和一个金属箔片，能够根据指针偏转的角度表示带电的多少。
用玻璃棒或塑胶棒和丝绸摩擦后，用棒去接触验电器的金属球，发现箔片张开，表明玻璃棒带了电。 　
玻璃棒和丝绸为什么会带电？
这种使物体带电的方法叫什么？
　　　　　　　　　　　　
演示
2、摩擦起电
——摩擦起电
物质的微观结构是怎样的？
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
（中性）
（负电）
（正电）
二、使物体带电的方法
1、摩擦起电
核外电子
离原子核较远的电子受到束缚能力小，不同的核对外层电子的束缚能力也不同！
摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体 一 个 物 体 得 到电子：带负电
另一个 物体失去电子：带正电
摩擦起电的实质是：
+
－
e
带电规律：
带上等量异种电荷．
3、接触起电
探究
接触起电的实质是什么？
接触
带电球A
不带电球B
A、B都带电
　　带电球A与不带电球B接触，最后B球也带上电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。
　　接触起电的实质：电子的转移
3、接触带电
接触结果：
先中和再均分
两个完全相同的带电导体,接触后再分开：
4、感应起电
演示
　　取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在其下面的金属箔是闭合的。
　　1. 带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电。
　　　2. 如果把A、B分开，然后移去C，可以观测到A和Ｂ仍带有电荷。
　　　3. 让Ａ和Ｂ接触，金属箔就不再张开了，表明他们不再带电了。
A、B所带的电荷是等量的，互相接触时，等量的正、负电荷发生了中和。
把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电。
三. 电荷守恒定律
大量事实表明：
　　　电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分 ，在转移的过程中，电荷的总量不变。
　　这个结论叫做电荷守恒定律。
电荷守恒定律
到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量。这个最小的电荷用e表示。
质子、正电子带有跟电子等量的异种电荷。
　元电荷
　 实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，因此，电荷量e叫元电荷。
元电荷
e = 1.6×10-19c
小球带的电量大小可能是下列数值吗？
3.2×10-20c
1.6×10-19c
C. 2.4×10-19c
D.8.0×102c
演示
　　将一个带正电的物体放在A处，另把一个带正电的轻质小球系在线上，先后挂P1、P2、P3等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。观察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比较小球所受力的大小。
探究影响电荷间相互作用力的因素
归纳结论：
电量q一定，距离r越小，偏角越大，作用力F越大。
距离r一定，电量q增加，偏角变大，作用力F越大。
库仑定律
库仑
　 法国物理学家库仑用精确的实验研究了电荷之间的作用力，得知：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。人们把这个定律就称之为库仑定律。
大家来总结
K是静电力常量?
K = 9.0×109N · m2/C2
　　如果用Q 、q 表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距离，用 F 表示它们之问的相互作用力，则库仑定律可以表示为：
1、点电荷的条件：
“小”（1)带电体体积相对小．
(2)带电体大小、电荷分布对问题影响小

2、点电荷是理想模型，不存在
适用范围:
1.真空中； 2.点电荷.
质点
Q
思考:
两个靠的比较近的带点球是否可以看成点电荷？
—
+
+
+
+
+
—
—
—
—
—
1.下列说法中正确的是：
A .真正的点电荷是不存在的．点电荷是一种理想模型
B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体．
　　
C .根据 可知，当r 0 时，F ∞
　　
D .静电力常量的数值是由实验得到的．
AD
思 考
提示：当r 0 时，该电荷不能看成点电荷
2.关于库仑定律公式 ,说法正确的是: ( )
A.当两电荷的距离无穷远时,库仑力为零
B.当两电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
C.当两电荷的电量均增大为原来的2倍,距离不变,库仑力为原来的2倍
D.当两电荷的电量均增大为原来的2倍,距离变为原来的2倍,库仑力不变
3、如图A、B、C三只相同的导体球，架在绝缘支架上，已知A球带有正电荷，B、C两球不带电。问：
（1）如何使B、C两球都带有正电？
（2）如何使B、C两球都带有负电？
（3）如何使B、C两球带上异种等量的电荷？
A
B
C
库仑定律使用心得
电荷量用绝对值代入，不要带+、-号
力的作用有相互性，q1、q2可不等，F、F‘必相等
库仑力的方向：在它们的连线上。
同种电荷
异种电荷
典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
多点电荷的作用：先独立求力，再矢量运算．