物理选修3-1人教新课标1.2 库仑定律同步课件(24张)
文档属性
| 名称 | 物理选修3-1人教新课标1.2 库仑定律同步课件(24张) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 321.5KB | ||
| 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 | 2021-03-07 11:36:08 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
1.2
库伦定律
一、复习
1、三种起电方式及其本质是什么？
2、元电荷是多少？电荷的运算满足什么？
3、有一个带正电的导体A和另外两个不带电的导体B、C，请你想办法:
（1）让B、C都带正电，（2）让B、C都带负电,
（3）B带正电，C带负电
4、电荷间相互作用满足什么关系？
二、库伦定律
1、电荷间的相互作用主要哪些因素有关呢？
结论1：电荷间的相互作用力随电荷间距离的增大而减小。
结论2：电荷间的相互作用力随电荷量的增大而增大。
2、库伦定律
（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，与它们的距离的平方成反比，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）
二、库伦定律
2、库伦定律
（2）公式：
静电力/库仑力/电场力
点电荷电量（C）
点电荷间距离（m)
静电力常量：
（3）使用条件：真空中的点电荷（空气中近似适用）
（5）具有力的共性：两个电电荷之间的库仑力满足牛三定律，可以使带电体产生加速度，可以和其它力一起达到平衡等。也利用平行四边形定则合成与分解.
（4）计算时不用将“+”“-”带入公式计算，按照同斥异吸来判断力的方向。
二、库伦定律
2、库伦定律
（6）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。
（7）两个细节:
其一：计算：两个带电量为1C的电电荷相距1
m，则它们之间的库仑力为多少？
其二：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.1×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．
（见教材P7例题）
三、典型例题
例1：真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2.0×10-6C．求其中一个点电荷所收的力？
三、典型例题
例2：两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将两个金属球接触，然后分开，仍放在原处，则它们的相互斥力将变为？
三、典型例题
例3：有三个完全一样的金属小球A、B、C，A球带电量7Q，B球带电量－Q，C不带电。将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问：A、B间的作用力变为原来的多少倍？
解：原来的力为：
反复接触后，最终三个小球带上相同电量，即：
所以，此时作用力为：
倍数为：
三、典型例题
例4：两个半径为R的带电金属球所带的电荷量分别为q1和q2，当两球相距为3R时，相互作用的静电力大小为（
）
例5：绝缘玻璃管中有两个完全相同的可看做质点的金属小球，各带电量为9Q和－Q，两球由图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，A球的瞬时加速度为释放时的几倍？
三、典型例题
例6：A、B两个带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，B由静止开始运动，已知初始时，A、B间距离为d，B的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度变为a/4，此时A、B间的距离为多少？
解：设A、B小球带电为qA、qB，则库仑力：
当加速度为a/4时两球间距离为x，则：
开始时的加速度：
由（1）、（2）得：
三、典型例题
例7：两个分别用13cm的绝缘线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于静电斥力，它们之间的距离为10cm。已测量得每个球形导体质量是0.6g，求它们所带的电荷量。
解答：以右边小球为研究对象，受力分析：
1、起电：使原来不带电的物体带电的过程
2、起电方式
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体
摩擦起电
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体
感应起电
电荷从物体的一部分转移到另一部分
实质
接触起电
接触带电后，电荷分配原则：
两个完全相同的金属球，若带同种电荷，接触后分开，各带电荷Q=(Q1+Q2)/2
;若带异种电荷，接触后分开，各带电荷Q=(Q1－Q2)/2
，即先中和，再平分。
返回
巩固提高
B、D
1.下列说法中正确的是
（
）
A.点电荷是体积和带电量很小的带电体
B.真正的点电荷是不存在的，它是一种理想模型
C.根据
可知，当
时，
D.静电力常量的数值是由实验测量得到的
E.元电荷就是点电荷
练习1.
如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α＜β,两小球在同一水平线上,由此可知
A、B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B、B球的质量较大
C、B球受到的拉力较大
D、两球接触后，再处于静止的
平衡状态时，悬线的偏角α’、
β’仍满足α’＜β’
D
2.将一定量电荷Q分给A、B两绝缘导体小球，要使两球相隔一定距离时有最大的作用力，则A球带电量q应为（
）
A.Q/3
B.Q/2
C.2/3
Q
D.4/5
Q
B
例、相
距L
的点电荷A、B
的带电量分别为+4Q
和+Q，要引入第三个点电荷C，
(Ⅰ)若点电荷A、B被固定，要使第三个点电荷处于平衡状态，求
C
电荷的带电量和应放的位置.
(Ⅱ)若点电荷A、B自由放置，要使三个点电荷在库仑力作用下都处于平衡状态，求C
电荷的带电量和应放的位置.
B
A
4Q
Q
B
A
4Q
Q
FB
FA
FB
FA
FB
FA
FB
FA
C球电性：不定：正、负均可
得：r1=2r2=2/3
L(距A球）
结论：只第三个小球平衡则：电性电量任意，位置确定
平衡方程：
B
A
4Q
Q
C
FB
FC
C球电性确定：负电
A球：平衡方程：
得：QC
结论：三个荷系统都平衡：第三个电荷的位置、电性、电量都固定，即都取唯一值。
三电荷都平衡：
同夹异，大夹小
，近小远大
三电荷都平衡：同夹异，大夹小
，近小远大
有两个带电小球，所带电荷量分别为+Q和-9Q，在真空中相距0.4米，如果引进第三个小球，正好使三个小球都处于平衡状态，则第三个小球带的是哪种电荷？应放在
什么地方？电荷量是Q的多少倍？
B
A
+Q
-9Q
三、典型例题
例9：在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心处O点放一点电荷,将质量为m,带电量为q的小球从圆弧管的水平端A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则放于圆心处的电荷带何种电性的电荷?带电量Q为多少?
分析,到达最下点时:受力分析如下
三、典型例题
例10：q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为d1，q2与q3之间的距离为d2，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）如q2为正电荷，则q1为何种电荷；
q3为何种电荷（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是多少？
对
q1：
对
q3：
1.2
库伦定律
一、复习
1、三种起电方式及其本质是什么？
2、元电荷是多少？电荷的运算满足什么？
3、有一个带正电的导体A和另外两个不带电的导体B、C，请你想办法:
（1）让B、C都带正电，（2）让B、C都带负电,
（3）B带正电，C带负电
4、电荷间相互作用满足什么关系？
二、库伦定律
1、电荷间的相互作用主要哪些因素有关呢？
结论1：电荷间的相互作用力随电荷间距离的增大而减小。
结论2：电荷间的相互作用力随电荷量的增大而增大。
2、库伦定律
（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，与它们的距离的平方成反比，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）
二、库伦定律
2、库伦定律
（2）公式：
静电力/库仑力/电场力
点电荷电量（C）
点电荷间距离（m)
静电力常量：
（3）使用条件：真空中的点电荷（空气中近似适用）
（5）具有力的共性：两个电电荷之间的库仑力满足牛三定律，可以使带电体产生加速度，可以和其它力一起达到平衡等。也利用平行四边形定则合成与分解.
（4）计算时不用将“+”“-”带入公式计算，按照同斥异吸来判断力的方向。
二、库伦定律
2、库伦定律
（6）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。
（7）两个细节:
其一：计算：两个带电量为1C的电电荷相距1
m，则它们之间的库仑力为多少？
其二：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.1×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．
（见教材P7例题）
三、典型例题
例1：真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2.0×10-6C．求其中一个点电荷所收的力？
三、典型例题
例2：两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将两个金属球接触，然后分开，仍放在原处，则它们的相互斥力将变为？
三、典型例题
例3：有三个完全一样的金属小球A、B、C，A球带电量7Q，B球带电量－Q，C不带电。将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问：A、B间的作用力变为原来的多少倍？
解：原来的力为：
反复接触后，最终三个小球带上相同电量，即：
所以，此时作用力为：
倍数为：
三、典型例题
例4：两个半径为R的带电金属球所带的电荷量分别为q1和q2，当两球相距为3R时，相互作用的静电力大小为（
）
例5：绝缘玻璃管中有两个完全相同的可看做质点的金属小球，各带电量为9Q和－Q，两球由图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，A球的瞬时加速度为释放时的几倍？
三、典型例题
例6：A、B两个带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，B由静止开始运动，已知初始时，A、B间距离为d，B的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度变为a/4，此时A、B间的距离为多少？
解：设A、B小球带电为qA、qB，则库仑力：
当加速度为a/4时两球间距离为x，则：
开始时的加速度：
由（1）、（2）得：
三、典型例题
例7：两个分别用13cm的绝缘线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于静电斥力，它们之间的距离为10cm。已测量得每个球形导体质量是0.6g，求它们所带的电荷量。
解答：以右边小球为研究对象，受力分析：
1、起电：使原来不带电的物体带电的过程
2、起电方式
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体
摩擦起电
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体
感应起电
电荷从物体的一部分转移到另一部分
实质
接触起电
接触带电后，电荷分配原则：
两个完全相同的金属球，若带同种电荷，接触后分开，各带电荷Q=(Q1+Q2)/2
;若带异种电荷，接触后分开，各带电荷Q=(Q1－Q2)/2
，即先中和，再平分。
返回
巩固提高
B、D
1.下列说法中正确的是
（
）
A.点电荷是体积和带电量很小的带电体
B.真正的点电荷是不存在的，它是一种理想模型
C.根据
可知，当
时，
D.静电力常量的数值是由实验测量得到的
E.元电荷就是点电荷
练习1.
如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α＜β,两小球在同一水平线上,由此可知
A、B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B、B球的质量较大
C、B球受到的拉力较大
D、两球接触后，再处于静止的
平衡状态时，悬线的偏角α’、
β’仍满足α’＜β’
D
2.将一定量电荷Q分给A、B两绝缘导体小球，要使两球相隔一定距离时有最大的作用力，则A球带电量q应为（
）
A.Q/3
B.Q/2
C.2/3
Q
D.4/5
Q
B
例、相
距L
的点电荷A、B
的带电量分别为+4Q
和+Q，要引入第三个点电荷C，
(Ⅰ)若点电荷A、B被固定，要使第三个点电荷处于平衡状态，求
C
电荷的带电量和应放的位置.
(Ⅱ)若点电荷A、B自由放置，要使三个点电荷在库仑力作用下都处于平衡状态，求C
电荷的带电量和应放的位置.
B
A
4Q
Q
B
A
4Q
Q
FB
FA
FB
FA
FB
FA
FB
FA
C球电性：不定：正、负均可
得：r1=2r2=2/3
L(距A球）
结论：只第三个小球平衡则：电性电量任意，位置确定
平衡方程：
B
A
4Q
Q
C
FB
FC
C球电性确定：负电
A球：平衡方程：
得：QC
结论：三个荷系统都平衡：第三个电荷的位置、电性、电量都固定，即都取唯一值。
三电荷都平衡：
同夹异，大夹小
，近小远大
三电荷都平衡：同夹异，大夹小
，近小远大
有两个带电小球，所带电荷量分别为+Q和-9Q，在真空中相距0.4米，如果引进第三个小球，正好使三个小球都处于平衡状态，则第三个小球带的是哪种电荷？应放在
什么地方？电荷量是Q的多少倍？
B
A
+Q
-9Q
三、典型例题
例9：在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心处O点放一点电荷,将质量为m,带电量为q的小球从圆弧管的水平端A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则放于圆心处的电荷带何种电性的电荷?带电量Q为多少?
分析,到达最下点时:受力分析如下
三、典型例题
例10：q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为d1，q2与q3之间的距离为d2，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）如q2为正电荷，则q1为何种电荷；
q3为何种电荷（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是多少？
对
q1：
对
q3：