高二物理人教版选修3-1：1.2-库仑定律(共12张PPT)

第一章静电场绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电，现使b带电，则（）A.ab之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开问题：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与哪些因素有关呢？2020/1/13第一章静电场2020/1/13第一章静电场一、探究影响电荷间相互作用力的因素思考一：这个力的大小通过什么可以比较出来？思考二：你认为这个力的大小会与哪些因素有关？思考三：多个因素影响的时候，我们一般会采用什么方法进行研究？A是一个带正电的物体。把系在绝缘丝线上的带正电的小球分别系在P1、P2、P3位置，比较相同的小球在不同位置所受带电体的作用力的大小A2020/1/13第一章静电场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。实验定性表明：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小2020/1/13第一章静电场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：122qqFkr其中：k叫静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2二、库仑定律注意：（1）在计算时q1、q2只代入大小，“+”、“-”号不要代入（2）库仑力的方向在二者连线上，需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定2020/1/13第一章静电场3、适用范围：真空、静止、点电荷4、点电荷：（1）什么是点电荷？是否存在真正的点电荷？（2）与前面哪一个物理模型相似？（3）是否只要体积小就能当成点电荷？2020/1/13第一章静电场库仑定律与万有引力定律的比较：定律公式公式适用范围共同点不同点影响大小的因素库仑定律221rQQkF与两个物体质量有关，只有引力。①都与距离的平方成反比。②都有一个常数。万有引力定律2rMmGF点电荷质点与两个物体电量有关，有引力，也有斥力。Q1、Q2、rM、m、r第一章静电场解：质子与电子之间的库仑力F电为221rqqkF电N)103.5()106.1(100.92112199N102.88例3.已知，质子的质量m1=1.67×10-27kg，电子的质量m2=9.1×10-31kg．距离是5.3×10-11m。电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．。试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．质子与电子之间的万有引力F引为221rmmGF引N)103.5(1067.1101.91067.6211273111N106.347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39103.2引电FF第一章静电场1、下列说法中正确的是：()A、点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的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、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答案：AD．122qqFkr三、课堂检测2020/1/13第一章静电场2、在真空中，一个电荷量为2.0×10–9C的点电荷q，受到另一个点电荷Q的吸引力为8.1×10-3N,q与Q间的距离为0.1m,求Q的电荷量？2020/1/13第一章静电场3两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。FF/44F斥力F/3第一章静电场一个定律：库仑定律一个模型：理想化模型一个公式：122qqFkr一种物理实验方法：控制变量法一种物理研究进程：定性研究定量研究2020/1/13