人教版高中物理选修3-1课件：1.2《库仑定律》.ppt

1、1.2 库仑定律 回顾与思考 如前所述，同种电荷之间存在斥力，异种电荷之间存在引 力。 18世纪物理学家把带电物体在相互作用中的表现，与力学 中的作用力联系起来了。那么，电荷之间的作用力的大小 决定于哪些因素呢？ 学习目标 1 知道点电荷的概念，理解带电体简化为点 电荷的条件 2 掌握库仑定律及其表达式，会用库仑定律 进行有关计算 3 通过静电力与万有引力的对比，体会类比 法在物理发展中的应用 探究影响电荷间相互作用力的因素 移动电荷或改变移动电荷或改变A带电量观察现象电量观察现象 1. 实验装置与原理 2. 探究过程 实验现象 实现表明 电荷量一定时 电荷间的距离越大， 偏角越大 力随距离增

2、加而减 小 电荷间的距离 一定时 电荷量越大，偏角越 大 力随电量的增加而 增加 3. 探究结果 影响两电荷之间相互作用力的因素：电量q 、两电荷间的 距离r 关系：两个电荷之间的作用力（F）随着电荷量（q）的增 大而增大，随着距离（r）的增大而减小。 点拨 该探究实验用了控制变量法，即先控制其他量不变，只研究 两个量之间的关系。 猜想：F与 q、r 有什么具体关系？ 再想一想：电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力定 律的大小具有相似的形式呢？会不会是 ？ 12 2 Fk qq r 库仑定律 1、点电荷 （1）定义：带电体的距离比它们自身之间的大小大得多， 以至带电体自身的大小、形状及电荷

3、分布状况对它们之间的 作用力的影响可以忽略时，带电体可以看作一带电的点，叫 做点电荷。 点电荷是一种理想化模型，与质点概念类似。 点电荷与元电荷的区别 元电荷是一个电子或质子所带电荷量的绝对值，是电荷量 的最小单位 点电荷不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，所带电 荷量一定是一个元电荷的整数倍。 2. 库仑定律 （1）内容：真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它 们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作 用力的方向在它们的连线上。 （2）表达式： （3）适用条件：真空中 静止的 点电荷 12 2 q q Fk r （4）对库仑定律的理解 式中的k是比例系数，叫做静电常量。 计算

4、大小时只需将电荷量的绝对值代入。 库仑力是矢量，遵从平行四边形定则。 922 9.0 10 N m /Ck 思考 1、在理解库仑定律时，有人根据公式 ，得出 当 r 0时，F 的结论，你认为对吗？为什么？ 不对，因为当r 0 时，两电荷不能再看成点电荷了， 因此，也不能直接用公式计算两个电荷间的相互作用力。 12 2 q q Fk r 库仑的实验 法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力 的大小跟电量和距离的关系。 1. 实验过程 2. 实验结论 （1）力 F 与距离 r 的二次方成反比，即 （2）力 F 与 q1 和 q2 的乘积成正比，即 所以 或 。 3. 库仑的实验思想方法 （

5、1）小量放大思想 （2）电荷均分原理 2 1 F r 12 F q q 12 2 q q Fk r 12 2 q q F r 课堂小结 探究实验 q越大，F越大 r越大，F越小 库仑定律 内容 适用条件 12 2 q q Fk r 巩固训练 例1库仑定律的适用范围是（ ） A真空中两个带电球体间的相互作用 B真空中任意带电体间的相互作用 C真空中两个点电荷间的相互作用 D真空中两个大小远小于它们之间的距离的带电体 间的相互作用 CD 例2. 两个放在绝缘架上的相同金属球，相距d，球的半径 比d小得多，分别带q和3q的同种电荷，相互斥力为3F， 现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它 们的相互斥力将变为（ ） A0 BF C3F D4F D