真空中的库仑定律

真空中的库仑定律【教学目标】（一）知识与技能1. 掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中库仑定律的含义及公式表达，静电力常量.2. 会用库仑定律进行有关的计算.3. 知道库仑扭秤的实验原理（二）过程与方法1. 渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力.2. 渗透控制变量的科学研究方法（三）情感态度与价值观：培养学生的观察和探索能力教学重点：真空中库仑定律和库仑力的教学.教学难点：真空中库仑定律的理解【互动交流】提出问题1：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？演示：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向.使同学通过观察分析 出结论影响两电荷之间相互作用力的因素：1.距离2.电量.A库仑定律1点电荷a当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小很多时，（以至带电体的形状、大小及 .电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时），带电体可视为点电荷。b点电荷是一个理想化的模型，实际生活中并不存在。 2、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家.库仑）演示：库仑扭秤（模型或挂图）介绍：物理简史及库仑的实验技巧.实验技巧：（1）小量放大（2）电量的确定（电荷均分原理）3. 内容：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反 比，作用力的方向在两个点电荷的连线上公式：F = k整2静电力常量k = 9.0X109N - m2/C2r 2适用条件：真空中，点电荷一一理想化模型提出问题2：根据F = k 也可知，当两个点电荷间的距离r趋近于0时，其库仑力趋 r2近于无穷大，这种说法对吗？例1.两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量1=2C正电荷，q=4C负电荷，在真空中相距 为r且静止，相互作用的静电力为F。12（1）今将q气、r都加倍，相互作用力如何变？(2) 只改变q电性，相互作用力如何变？(3) 只将r增大4倍，相互作用力如何变？(4) 将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？例题2：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mi=9.10X10-3lkg， 质子的质量m2=1.67X 10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60X 10-19C.分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解. 解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是F k QQ2 F _/机 FkQQ21 r2 ， 2r2，F Gm mF9.0X109 X 1.60 X10-19 X 1.60 X10-19=2.3 X1039F26.67 X10-11 X 910 X10-31 X167 X10-27可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之 处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥 的力.其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多， 因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之 下非常小，所以可忽略不计.【自主预习】1. 电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2. 课本9-2实验说明电荷之间的相互作用力和什么因素有关？两个因素有关：一是与有关，二是与 有关。3. 当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作。4. 库仑定律:真空中两个 间相互作用的静电力跟它们的成正比， |跟它们的 成反比，作用力的方向 上。公式：F= ，式中 孩k叫做。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用，力的单位用，知距离的单位用，由实验得出k=9x109 则使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算，力的方向另行判断。如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比 它们在真空中的作用力小。5. 库仑的实验，库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。其巧妙处体现在何处？6. 静电力恒量的数值与静电力概念静电力也是一种“性质力”，同样具有力的共性（相互性、矢量性、物质性）。I.2-! 林市判电荷 同椎互阳用方的席寮7. 库仑力与万有引力的相似和不同点?【互动交流】