高中物理《探究静电力》课件六（17张PPT）

欢迎进入物理课堂 新课标高中物理选修3 1 第一章电场 学习目标 1 知识与技能 知道点电荷模型 会利用库仑定律进行有关计算分析问题 2 过程与方法 类比质点理解点电荷 通过实验探究库仑定律并能灵活运用 3 情感 态度与价值观 理想化是研究自然科学常用的方法 培养科学素养 类比的方法在现实生活中有广泛的应用 1 2探究静电力 2课时 一 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 只有电荷量 没有大小 形状 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 例 一个半径r1 10cm的带电圆盘 如果考虑它和d1 10m处某个电子的作用力 就完全可以把它看作 点电荷 一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有d2 1mm 那么这一带电圆盘又相当于 点电荷 是指这样的带电体 它本身的大小比它到其他带电体的距离小得多 这样 在研究它与其他带电体的相互作用时 可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况 把它抽象成一个几何点 我们还学过那些理想化模型 质点 在力学中 当一个物体的大小 形状与研究的问题关系不大时 我们可以忽略这些次要因素 而把物体当作一个仅有质量的点 以后 会学到 弹簧振子 单摆 理想气体 光线 等理想化模型 理想模型方法是物理学常用的研究方法 当研究对象受多个因素影响时 在一定条件下人们可以抓住主要因素 忽略次要因素 将研究对象抽象为理想模型 这样可以使问题的处理大为简化 地球能否看成质点 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 ABD 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 二 库仑定律 可能跟电荷电量有关 可能与两个电荷间的距离有关 猜想 探究影响电荷间相互作用力的因素 演示 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 1 F与r有关 库仑的实验 研究方法 控制变量法 库仑扭秤1 库仑扭秤3 结论 保持两球上的电量不变 改变两球之间的距离r 从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比 即F 1 r2 2 F与q有关 库仑扭秤1 库仑扭秤2 库仑的实验 结论 保持两球间的距离不变 改变两球的带电量 从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比 即F q1q2 库仑定律 真空中两个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 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 大小 其中K叫静电力常量 k 9 0 109N m2 C2 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 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r0时 F D 静电力常量的数值是由实验得到的 D 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 3 1039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 图1 2 3 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 4 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 0 109N m2 C2 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 A F 2B F 4C F 8D 3F 8 C 若改为 a和b带等量同种电荷 选 D 课堂训练 4 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 5 10 5C的正电时 相互作用力为F1 当它们分别带 1 5 10 5C和 1 5 10 5C的电量时 相互作用力为F2 则 A F1 F2B F1 F2C F1 F2D 无法判断 B 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全