1.2 库伦定律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,练习,1,、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列错误论述的是：,A,、把质子或电子叫元电荷,B,、,1.6010,-19,C,的电量叫元电荷,C,、电子带有最小的负电荷，其电量,的绝对值叫元电荷,D,、质子带有最小的正电荷，其电量,的绝对值叫元电荷,A,1,2.,绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球,a,，,a,的表面镀有铝膜，在,a,的附近，有一个绝缘金属球,b,，开始,a,、,b,都不带电，如图所示，现在使,a,带电，则：,A,、,a,、,b,之间不发生相互作用,B,、,b,将吸引,a,，吸住后不放,C,、,b,立即把,a,排斥开,D,、,b,先吸引,a,，接触后又把,a,排斥开,D,2,3.,如图所示，用两根绝缘轻细绳悬挂两个不带电小球,A,和,B,，这时上、下两根绳子中的张力分别为,T,1,和,T,2,；使两球都带上正电荷，上、下两根绳子中的张力分别为,T,1,和,T,2,，则（,）,A,T,1,=T,1,B,T,1,T,1,C,T,2,=T,2,D,T,2,T,2,AD,3,4.,两个完全相同的金属小球,A,和,B,，所带电荷量绝对值都是,Q,，今让第三个与,A,、,B,相同但,不带电的金属小球,C,，先后与,A,、,B,两球接触后分开，那么：,（,1,）若,A,、,B,是同种电荷时，则,C,球最终带电量等于多少？,（,2,）若,A,、,B,是异种电荷时，则,C,球最终带电量等于多少？,4,1.,如图,6,所示，左边是一个原先不带电的导体，右边,C,是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为,B,两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为,QA,、,QB,，则下列结论正确的是,(,),A,沿虚线,d,切开，,A,带负电，,B,带正电，且,QB,QA,B,只有沿虚线,b,切开，才有,A,带,正电，,B,带负电，并,QB,QA,C,沿虚线,a,切开，,A,带正电，,B,带负电，且,QB,QA,D,沿任意一条虚线切开，都有,A,带正电，,B,带,负电，,而,QA,、,QB,的值与所处的位置有关,图,6,D,5,2.,如图,4,所示的是一个带正电的验电器，当一个金属球,A,靠近验电器上的金属小球,B,时，验电器中金属箔片的张角减小，则,(,),A,金属球,A,可能不带电,B,金属球,A,一定带正电,C,金属球,A,可能带负电,D,金属球,A,一定带负电,AC,6,复习回顾：,一、物体带电的三种方式,1,、摩擦起电：,2,、感应起电：,3,、接触带电：,二、 电荷守恒定律,：,三、元电荷,：最小的电荷量叫做元电荷,所有带电体的电荷量或者等于,e,，或者是,e,的整数倍。,电荷量的常用值：,e=1.6010,19,C,五、比荷：电子的电荷量,e,与电子的质量,m,e,之比，称,为电子的比荷,电子的比荷：,e/ m,e,=1.7610,11,C/kg,（,m,e,=0,9110,-30,kg,）。,7,第一章 静电场,第二节 库仑定律,8,教学目标,（一）知识与技能,1,掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量,2,会用库仑定律的公式进行有关的计算,3,知道库仑扭秤的实验原理,（二）过程与方法,通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律,（三）情感态度与价值观,培养学生的观察和探索能力,重点：,掌握库仑定律,难点：,会用库仑定律的公式进行有关的计算,教具,：库仑扭秤,(,模型或挂图,),9,同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引,既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？,猜想,10,使得,r,不变,：科学家们通过实验验证当物体,电荷量越大,，物体受到的,作用力,就越大,。,距离相同，带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。,+Q,+2q,+q,+Q,探究影响电荷间相互作用力的因素,11,带电量相同，带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。,+Q,+q,使得,q,不变,：科学家们通过实验验证当物体,距离越远,，物体受到的,作用力,就越小,。,探究影响电荷间相互作用力的因素,12,探究影响电荷间的相互作用力的因素：,、实验装置：,+,3,、实验过程：,、实验方法：,控制变量法,说明：,（）以上我们只是定性的研究，真正定量的研究是由法国学者,库仑,完成的。,（）这种电荷之间的相互作用力叫做,静电力,或,库仑力,。,（）电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大,（）电荷之间的作用力随距离的增大而减小,结论,13,一,.,库仑定律,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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。,大小：,其中,K,叫静电力常量：,k=9.010,9,N,m,2,/C,2,适用范围：,1.,真空中；,2.,点电荷,.,电荷间相互作用力叫做,静电力,或,库仑力,.,14,二,.,点电荷,1,、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。,2,、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个,理想化的模型,。,3,、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的,“,质点,”,类似。,15,思考题,两个带电球体，是否可以看成是集中在球心位置的点电荷？,如果是两个球形带电,导体,：,不一定,如果是两个,电荷分布均匀,的带电,球体,可以,16,课堂训练,1,、关于点电荷的下列说法中不正确的是：,A .,真正的点电荷是不存在的,B .,点电荷是一种理想模型,C .,足够小的电荷就是点电荷,D .,一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计,C,17,三、库仑实验：,1,、装置：,库仑扭秤,2,、原理：,F,A,B,C,+,+,俯视图,（,1,）,横梁平衡,（,2,）使,A,带正电，之后取一与,A,、,B,完全相同的带正电的球,C,，当,C,靠近,A,时，静电力使银丝有一个扭,转角，力越大扭转角度越大。,（,3,）改变,A,、,C,的距离看扭转程度,得：,（,4,）改变,A,、,C,的电量看扭转程度,得：,结论：,18,课堂训练,2,、下列说法中正确的是：,A .,点电荷就是体积很小的电荷,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,D,19,3,、真空中有,A,、,B,两个点电荷，相距,r,时相互作用力为,F,，欲使它们之间的相互作用力变为,F/4,，下列说法可行的是（ ）,A,、将它们的距离变为,r/2,B,、将它们的电荷量均变为原来的一半,C,、将它们的距离变为,r/4,D,、将它们的电荷量均变为原来的,2,倍,B,课堂训练,20,从例题可以看出：电子和质子的静电力是它们间万有引力的,2.310,39,倍,.,正因如此,以后,在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力,.,21,例题,2:,真空中有三个点电荷,它们固定在边长,50cm,的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是,+2,X,10,-6,C,求它们所受的库仑力,.,F,1,F,2,F,3,q,1,q,2,q,3,+,+,+,22,小 结,1,、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,.,2,、公式：,3,、适用条件： 真空 点电荷,二、点电荷：,是一种理想模型,.,当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷,.,k=9.010,9,N,m,2,/C,2,一,.,库仑定律,23,1.,如图,6,所示，左边是一个原先不带电的导体，右边,C,是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为,B,两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为,Q,A,、,Q,B,，则下列结论正确的是,(,),A,沿虚线,d,切开，,A,带负电，,B,带正电，且,Q,B,Q,A,B,只有沿虚线,b,切开，才有,A,带,正电，,B,带负电，并,Q,B,Q,A,C,沿虚线,a,切开，,A,带正电，,B,带负电，且,Q,B,Q,A,D,沿任意一条虚线切开，都有,A,带正电，,B,带,负电，,而,Q,A,、,Q,B,的值与所处的位置有关,图,6,D,24,2.,如图,4,所示的是一个带正电的验电器，当一个金属球,A,靠近验电器上的金属小球,B,时，验电器中金属箔片的张角减小，则,(,),A,金属球,A,可能不带电,B,金属球,A,一定带正电,C,金属球,A,可能带负电,D,金属球,A,一定带负电,AC,25,F,1,a,b,c,+,-,F,2,F,3,F,4,+,练习,如图所示,三个完全相同的金属小球,a,、,b,、,c,位于等边三角形的三个顶点上,.a,和,c,带正电,b,带负电,a,所带电荷量的大小比,b,的小,.,已知,c,受到,a,和,b,的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是,( ),A.F,1,B.F,2,C.F,3,D.F,4,B,26,返回目录,知识自主梳理,27,返回目录,知识自主梳理,课堂训练,1.,D,物理模型一般分为三类：物质模型，状态模型，过程模型，物质模型如质点，弹性小球，轻质弹簧等，状态模型如理想气体的平衡态，过程模型如匀速直线运动，匀变速直线运动，匀速圆周运动，平抛运动,28,返回目录,随堂巩固检测,B,2.,29,返回目录,知识自主梳理,D,3.,30,返回目录,知识自主梳理,31,4.,两个分别用长是,13cm,的绝缘细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,。已知每个球形导体的质量是,0.6g,，求：他们所带的电荷量,F,mg,T,32,5.,一根置于水平面上光滑玻璃管（绝缘体），内部有两个完全一样的弹性金属球,A,、,B,，带电荷量分别为,9Q,和,-Q,，从图所示的位置由静止开始释放，问两球再经过图中位置时，两球的加速度是释放时的几倍？,B,A,33,返回目录,随堂巩固检测,A,A,提示：,A,、,B,悬线都处于竖直方向，表明,A,球带负电，,B,球带正电移去,C,球后，两球互相吸引，且悬线偏离竖直方向夹角相等,6.,三点一线、两同夹异、两大夹小、近小远大,34,返回目录,随堂巩固检测,A,提示：,A,、,B,悬线都处于竖直方向，表明,A,球带负电，,B,球带正电移去,C,球后，两球互相吸引，且悬线偏离竖直方向夹角相等,35,三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律,7,：,a,、,b,两个点电荷，相距,40cm,，电荷量分别为,q,1,和,q,2,，且,q,1,=9q,2,，都是,正电荷；,现引入点电荷,c,，这时,a,、,b,、,c,三个电荷都恰好处于平衡状态，试问：点电荷,c,的性质是什么？电荷量多大？它放在什么地方？,三点一线、两同夹异、两大夹小、近小远大,q,1,+,-,q,2,离,a30cm,，,b10cm,。,C,带负电荷,36,显然点电荷,C,是负电荷，应放在,AB,连线之间。,A,、,B,、,C,要在同一直线上，设,C,与,A,的距离是,X,，,AB,距离是,L,40cm.,对,C,分析，它受到,A,的引力与受到,B,的引力大小相等、方向相反,a,平衡,b,平衡,c,平衡,联立三个方程，可解得,a C,距离 ：,X=3 0cm. b C,距离,10cm.,37,8.,如图,1-2-10,所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球,A,、,B,、,C,，三球质量均为,m,，相距均为,L,，若三球均带电，且,qA,= + 10,q,，,qB,= +,q,，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力,F,作用于,C,球，使三者一起向右匀速运动。求：（,1,）,F,的大小；（,2,）,C,球的电性和电荷量。,图,9,38,返回目录,知识自主梳理,解：,因为,A,球必须受到,C,球向右的库仑引力作用，所以,C,球带负电。对,A,、,B,、,C,三球整体：,F=,3,ma,对,A,球：,ma,，,对,B,球：,ma,解得：,39,9.,如图所示，,a,、,b,为两个固定的带正电,q,的点电荷，相距为,L,，通过其连线中点,O,作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以,O,为圆心，半径为,L,的圆周，其上有一个质量为,m,，带电荷量为,-q,的点电荷,c,做匀速圆周运动，求,c,的速率,40,41,9.,如图,8,所示，,A,、,B,是带等量同种电荷的小球，,A,固定在竖直放置的,10cm,长的绝缘支杆上，,B,平衡于绝缘的倾角为,30,的光滑斜面上时，恰与,A,等高，若,B,的质量为 ，则,B,带电荷量是多少,?(,g,取,10m/s,2,),图,8,42,返回目录,知识自主梳理,解：对,B,球受力分析得,且,，,43,1,、 三个相同的金属小球,a,、,b,和,c,，原来,c,不带电,，而,a,和,b,带等量异种电荷,，相隔一定距离放置，,a,、,b,之间的静电力为,F,。现将,c,球分别与,a,、,b,接触后拿开，则,a,、,b,之间的静电力将变为（ ）。,A,F/2 B,F/4,C,F/8 D,3F/8,C,44,两个正电荷,q,1,与,q,2,电量都是,3C,，静止于真空中，相距,r=2m,。,（,1,）在它们的连线,AB,的中点,O,放入正电荷,Q,，求,Q,受的静电力。,（,2,）在,O,点放入负电荷,Q,，求,Q,受的静电力。,（,3,）在连线上,A,点的左侧,C,点放上负点电荷,q,3,，,q,3,=1C,且,AC=1m,，求,q,3,所受静电力。,2,、两个,正电荷,q,1,与,q,2,电量都是,3C,，静止于真空中，相距,r=2m,。,（,1,）在它们的连线,AB,的中点,O,放入,正电荷,Q,，求,Q,受的静电力。,（,2,）在,O,点放入,负电荷,Q,，求,Q,受的静电力。,（,3,）在连线上,A,点的左侧,C,点放上,负点电荷,q,3,，,q,3,=1C,且,AC=1m,，求,q,3,所受静电力。,45,返回目录,考向互动探究,图,18,4,C,46,返回目录,考向互动探究,47,4.,有三个完全相同的金属小球,A,、,B,、,C,，其中，,A,球带电荷量为,7Q,，,B,球带电荷量为,-Q,，,C,球不带电,.,将,A,和,B,固定起来，然后让,C,球反复与,A,球和,B,球接触，最后移去,C,球，求,A,和,B,间的相互作用力将变为原来的多少倍。,48,解析：设,A,和,B,的距离为,r,未接触前,A,和,B,之间的电场力为,完全相同的三球经过反复接触后三球的电荷量发生中和后然后三球平分,此时,A,和,B,之间的电场力为,所以,49,（,2,） 三者的大小之比是,4,：,如图所示， 分别表示在一条直线上的三个点电荷，,已知 之间的距离为 ， 之间的距离为 ，且每,个电荷都处于平衡状态。,（,1,）如果 为正电荷，则 为 电荷， 为 荷。,负,负,50,课堂训练,5,、两个半径为,0.3m,的金属球，球心相距,1.0m,放置，当他们都带,1.510,5,C,的正电时，相互作用力为,F,1,，当它们分别带,+1.510,5,C,和,1.510,5,C,的电量时，相互作用力为,F,2,则（ ）,A,F,1,= F,2,B,F,1,F,2,C,F,1,F,2,D,无法判断,B,51,选,B,由于金属球的半径相对球心距离较大,不能看作点电荷,同种电荷时,互相排斥,电荷都集中在两个球最外侧,认为,R,较大,不同种电荷时,互相吸引,电荷都集中在两个球最内侧认为,R,较小,.,于是,其它数值没变化,分子越小,F,越大,F1,F2,52,zxxk精品课件,早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑,.,库仑做了大量实验,于,1785,年得出了库仑定律,.,53,我有办法！,库仑在,1736,年,6,月,14,日生于法国昂古莱姆库仑家里很有钱，在青少年时期，他就受到了良好的教育。著有,电力定律,、,电气与磁性,等书。不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献，做为一名工程师，他在工程方面也作出过重要的贡献,zxxk精品课件,54,再见,55,