人教版高一物理必修第三册：库仑定律课件.ppt

1、9.2 库仑定律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？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。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。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。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对比静电力和万有引力，体

2、会自然规律的多样性和统一性。和统一性。1、库仑力（静电力）、库仑力（静电力）p静止电荷间的相互作用静止电荷间的相互作用 库仑力（静电力）库仑力（静电力）探究影响电荷间相互作用的因素p猜想：猜想：p试验方法：试验方法：p实验装置实验装置p观察现象观察现象改变小球电量和两小球间距离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q1q2控制变量法控制变量法p 结果分析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人教版（2019）高一物理

3、 必修第三册 第九章：9.2库仑定律(共22张PPT)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)2、库仑定律p内容表述：内容表述：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，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，次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。作用力的方向在它们的连线上。p表达式：表达式：221rqqkF 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)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PP

4、T)3、库仑定律的说明p（1）适用范围：）适用范围：p真空、静止点电荷真空、静止点电荷n点电荷（理想化模型）点电荷（理想化模型）：当带电体间距当带电体间距离比它们自身的大小大很多，带电体的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，可将其看作用力的影响可忽略不计时，可将其看作有电荷量的点有电荷量的点(Rr)p均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，作用，r是两球心间的距离是两球心间的距离p公式不适用于公式不适用于 的情况的情况221rqqkF rRr0r人教版（2019）高一物理

5、 必修第三册 第九章：9.2库仑定律(共22张PPT)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)3、库仑定律的说明p（2 2）：比例系数，称为：比例系数，称为静电力常量静电力常量n国际单位：国际单位：n真空中：真空中：（空气中近（空气中近似相等）似相等）n物理意义：物理意义：两个电荷量为两个电荷量为1C1C的点电荷在真空中相距的点电荷在真空中相距1m1m时，相互作用力是时，相互作用力是9.09.010109 9N Nk229100.9cmNk22cmN 221rqqkF 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)人教版

6、（2019）高一物理 必修第三册 第九章：9.2库仑定律(共22张PPT)3、库仑定律的说明p（3）方向：使用库仑定律计算时，点电荷电方向：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、异性相吸判断方向性相斥、异性相吸判断方向p（4）库仑力（静电力）具有自己独特的大小库仑力（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（和方向，同时它也具有力的一切性质（独立独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相互作用力互作用力）221rqqkF 人教版（2019）高一物理 必修第三册 第九

7、章：9.2库仑定律(共22张PPT)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)4、库仑扭秤实验p实验装置ABC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)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)5、库仑定律与万有引力定律p分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况p万有引力是否影响扭秤扭转？万有引力是否影响扭秤扭转？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)人教版（2019）高一物理 必修第三册 第九章：9

8、.2库仑定律(共22张PPT)例1，P7p已知氢核的质量是已知氢核的质量是1.6710-27kg，电子的质量，电子的质量是是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短，在氢原子内它们之间的最短距离为距离为5.310-11m。试比较氢原子中氢核与电。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力子之间的库仑力和万有引力 NrqqkF21119199221103.5106.1106.1100.9库N8102.8 NrmmGF211312711221103.5101.91067.1107.6引N47106.339103.2引库FF人教版（2019）高一物理 必修第三册 第九章：9.2库仑定律(共

9、22张PPT)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)5、库仑定律与万有引力定律p库仑力和万有引力虽然形式上非常类似，但性质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。用力时可忽略万有引力。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)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)例2，P8p真空中有三

10、个点电荷，它们固定在边长真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6C，求它们各自所受的库仑力，求它们各自所受的库仑力q1q3q2F1F2F三个点电荷的受力情况都相同，以三个点电荷的受力情况都相同，以q q3 3为例为例q q3 3受到大小相同的库仑力受到大小相同的库仑力F F1 1和和F F2 2NrqkFF144.02221NFF25.030cos21合力方向沿方向沿q q1 1与与q q2 2连线的垂直平分线向外连线的垂直平分线向外人教版（2019）高一物理 必修第三册 第九章：9.2库仑定律(共2

11、2张PPT)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)思考：p若上题中将点电荷若上题中将点电荷q1和和q2变成一根均匀带电直棒，变成一根均匀带电直棒，带电量为（带电量为（q1+q2），此棒对），此棒对q3的作用力的作用力方向方向如何？如何？p提示：任何一个带电体都可以看成是由许多点电提示：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的荷组成的F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)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)练习1p在真空中有在真空中有 a、b 两个点电荷，两个点电

12、荷，b 的电荷量是的电荷量是 a 的的3 倍，如果倍，如果 a 受到的静电力是受到的静电力是F，则，则 b 受到的静电受到的静电力是（力是（）AF B C3F D 4FA相互作用力：大小相等，方向相反相互作用力：大小相等，方向相反F31恭喜答对了恭喜答对了！练习2p两个半径相同的金属小球其球心间距两个半径相同的金属小球其球心间距r远远大于球远远大于球半径半径R，带电荷量之比为，带电荷量之比为1：7，两者相互接触后，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再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来的（）nA.4/7nB.3/7nC.9/7nD.16/7C D思维严密，考虑多种情况思

13、维严密，考虑多种情况恭喜答对了恭喜答对了！练习3p在一条直线上有两个相距在一条直线上有两个相距2m的点电荷的点电荷A、B，A带电带电-Q，B带电带电+9Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态。则恰好使三个点电荷处于平衡状态。则C应带什么应带什么性质的电荷，所带电荷量为多少？应放于何处？性质的电荷，所带电荷量为多少？应放于何处？p正电荷，正电荷，Q，A的左侧的左侧1m处处AB三个点电荷平衡规律三个点电荷平衡规律:共线，两同夹一异，两大夹一小，近小远大共线，两同夹一异，两大夹一小，近小远大49练习4p光滑绝缘水平面上带电小球光滑绝缘水平面上带电小球A、B质量分别

14、为质量分别为m1=2g，m1=1g，它们的电荷量相等，它们的电荷量相等，q1=q2=10-7C。A球带正电，球带正电，B球带负电。现在水平球带负电。现在水平恒力恒力F1向右作用于向右作用于A球，这时球，这时A、B一起向右运动，一起向右运动，且保持距离且保持距离d=0.1m不变。试问：不变。试问：F1多大？它们多大？它们如何运动？如何运动？F1AB向右匀加速直线运动,92smaaBANammF2211107.2注意力、电模型的类比、迁移！练习5p在竖直放置的半径为在竖直放置的半径为R的光滑半圆形绝缘细管的的光滑半圆形绝缘细管的圆心圆心O处放一点电荷。现将质量为处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为、电荷量为+q的小球从半圆的水平直径端点的小球从半圆的水平直径端点A静止释放，小静止释放，小球沿细管滑到最低点球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，时，对管壁恰好无压力，则置于圆心处的点电荷带什么电？电量大小为多则置于圆心处的点电荷带什么电？电量大小为多少？少？p电荷带负电电荷带负电 OABkqmgRQ23课堂小结：课堂小结：今天你学到了什么？请学生们总结本节的内容。今天你学到了什么？请学生们总结本节的内容。