静电力库仑定律教师必用课件

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,#,库仑定律,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？,1、可能跟电荷电量有关,2、可能与两个电荷间的距离有关,电荷间作用力的大小与,距离、电量,的关系,控制变量法,保持电量Q不变,F与距离r有什么关系?,探究:,作用力,F,随距离,r,的,增大,而,减小,，随距离,r,的,减小,而,增大,。,保持距离r不变,F与电量Q有什么关系?,作用力,F,随电量,Q,的,减小,而,减小,，随电量,Q,的,增大,而,增大,。,探究影响电荷间相互作用力的因素,实验表明：,电荷之间的作用力,（1）随电荷量的增大而增大,（2）随距离的增大而减少,电荷间相互作用力叫做,静电力,或,库仑力,.,库 仑 扭 秤 实 验,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.,库仑(Coulomb 17361806):法国物理学家；,1785年,，库仑定律,库仑扭秤实验,1.库仑做实验的装置库仑扭秤.,操作方法:力矩平衡：静电力力矩金属细丝扭转力矩.,思想方法：放大、转化,设计思想：控制变量法控制,1、内容：,真空,中两个,静止,的,点电荷,的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间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：,其中：,k叫静电力常量，k=9.010,9,Nm,2,/C,2,三、库仑定律,试,比较：,该表达式与万有引力表达式有什么相似之处,？,注意：,（1）在计算时q,1,、q,2,只要代入大小，“+”、“-”号不要代入,（2）库仑力的方向在连线上，通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定,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：,K为静电力常量：K=9.010,9,Nm,2,/C,2,方向:,在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸.,计算大小时只将电荷量的绝对值代入.,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。,适用范围：,1.真空中；,2.点电荷.,在空气中的结果与真空中相差很小，,因此在空气中也可使用真空中的公式,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。,Q,1,Q,2,Q,F,2,F,1,F,当一个点电荷受到多个点电荷的作用，,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和,静电力叠加原理,静电力叠加原理,F,1,a,b,c,+,-,F,2,F,3,F,4,+,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,图122,q,1,+,-,q,2,三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律,例：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？,两同夹异、两大夹小、近小远大,q,1,q,3,三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律,如图所示，三个点电荷q,1,、q,2,、q,3,，固定在一直线上，q,2,与q,3,距离为q,1,与q,2,距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合均为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比q,1,：q,2,：q,3,为（）,A.-9:4:,(-36),B.9:4:,36,C.-3:2:,(-6),D.3:2:,6,两同夹异、两大夹小、近小远大,q,2,例1,两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球的半径比d小得多，分别带有电荷3q和q，A球受到的库仑引力大小为F。,（1）B球受到的库仑引力为。,（2）若保持球A、B的电荷量不变，电荷间的距离增大为原来的2倍，电荷间的作用力为。,（3）若保持球A、B间距离不变，电荷量都增大为原来的2倍，电荷间的作用力为。,（4）现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则电荷间的作用力将变为 （引力或斥力）大小为。,F,F/4,4F,斥力,F/3,解：质子与电子之间的库仑力,F,电,为,例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m,1,=9.1010,-31,kg，质子的质量m,2,=1.6710,-27,kg电子和质子的电荷量都是1.6010,-19,C距离是5.310,-11,m,质子与电子之间的万有引力,F,引,为,电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力,。,研究带电微粒间相互作用时，经常忽略万有引力.,库仑力与万有引力 的比值为,例3、有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r),对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）(),A.带同种电荷时大于带异种电荷时,B.带异种电荷时大于带同种电荷时,C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时,D.大小与带电性质无关，只取决于电量,Q,Q,L=4r,B,课堂训练,1、关于点电荷的下列说法中正确的是：,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,A B D,课堂训练,2、两个半径为0.3m的金属球，球心相距10m放置，当他们都带1.510,5,C的正电时，相互作用力大小为F,1,，当它们分别带+1.510,5,C和1.510,5,C的电量时，相互作用力大小为F,2,则（）,AF,1,=F,2,BF,1,F,2,CF,1,F,2,D无法判断,A,小结：,在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时，电荷量的正负号不要代入公式进行计算，,只用它们的绝对值进行计算，方向另外说明。,课堂训练,3、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（）。,AF/2 BF/4,CF/8 D3F/8,C,解析:,4、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 ,求它们的库仑力大小.,Q,1,Q,2,Q,F,2,F,1,F,对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和,静电力叠加原理,0.25N,T,F,悬挂小球,m,A,+2q,+q,L,L,课本P14:2.两球完全相同,知m、L、，求q?,mg,T,F,mg,q,A,q,B,m,A,=m,B,平衡时两球位于同一水平面,=?,tan=F/m,A,g,tan=F,/m,B,g,=,摆角由质量m,A,、m,B,决定，与带电量无关。,m,B,当m,A,m,B,时，可得,两球系统重心左移,重力产生逆时针力矩,整体逆时针转动,变小,变大,知识小结,真空中两个点电荷之间的相互作用力,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,.,3、适用条件：,4、点电荷：,k=9.010,9,Nm,2,/C,2,2、公式：,1、内容：,真空（空气中近似成立）,点电荷,是一种理想模型，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.,【教后反思】,1.由于静电实验受影响因素较多，不易成功，所以教学中采用动画展示的方法，加快了教学的节奏。,2.该实验是静电学中的经典实验，在教学中设计了很多的思考、讨论等师生交流活动，有益于培养学生的科学素养和探究精神。,如图124所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷,A,、,B,，,A,带电荷量,Q,，,B,带电荷量9,Q,.现引入第三个点电荷,C,，恰好使三个点电荷都处于平衡状态，问：,C,应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？,类型二,带电体在库仑力作用下的平衡问题,例2,图,1,2,4,【,规律总结,】,(1),处理此类题的基本思路是对三个电荷中的任意两个列受力平衡方程,(2),使同一直线上三个电荷平衡放置的规律可总结如下：三电荷在同一直线上，两同夹一异，两大夹一小,变式训练,2,(2011,年天津模拟,),如图,1,2,6,所示，三个点电荷,q,1,、,q,2,、,q,3,固定在一直线上，,q,2,与,q,3,的距离为,q,1,与,q,2,距离的,2,倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比,q,1,q,2,q,3,为(),A9,4,36,B9,4,36,C3,2,6,D326,图,1,2,6,谢谢,我们的承诺：不做不良品。,10月-24,10月-24,Wednesday,October 2,2024,为别人鼓掌的人,才能赢得别人的鼓掌。,13:58:32,13:58:32,13:58,10/2/2024 1:58:32 PM,入海之前先探风，上岗之前先练功。,10月-24,13:58:32,13:58,Oct-24,02-Oct-24,安全是一切工作的最优环境。,13:58:32,13:58:32,13:58,Wednesday,October 2,2024,素质提升，交流分享，精耕深耕，永续辉煌。,10月-24,10月-24,13:58:32,13:58:32,October 2,2024,您的自觉贡献，才有公司的辉煌。,2024年10月2日,1:58 下午,10月-24,10月-24,品质你我都做好，顾客留住不会跑。,02 十月 2024,1:58:32 下午,13:58:32,10月-24,以工作的品质，提升产品品质。,十月 24,1:58 下午,10月-24,13:58,October 2,2024,安全、节能、高效、优质。,2024/10/2 13:58:32,13:58:32,02 October 2024,贯标出质量，认证树形象。,1:58:32 下午,1:58 下午,13:58:32,10月-24,违章蛮干铸成终身遗憾，遵章守纪伴你一生平安。,10月-24,10月-24,13:58,13:58:32,13:58:32,Oct-24,各自做好本职工作，就生产出好产品。,2024/10/2 13:58:32,Wednesday,October 2,2024,儿行千里母担忧，夫婿在岗妻惦念。,10月-24,2024/10/2 13:58:32,10月-24,谢谢大家！,