库伦定律教学PPT

第一章《静电场》第二节《库仑定律》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：电荷既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论称为电荷守恒定律另一表述：一个与外没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。三、元电荷：最小的电荷量叫做元电荷注：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量电荷量的常用值：e=1.60×10－19C（记住）四、比荷：电子的电荷量e与电子的质量m之比，称为电子的比荷电子的比荷：e/m=1.76×1011C/kg（m=0．91×10-30kg）。回忆：同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引思考：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？猜想当r不变时：实验表明当物体电荷量越大，物体的偏转角越大，说明物体受到的库仑力就越大。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？课本第5页演示实验带电量相同，带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。+Q+q当q不变时：实验表明当物体距离越远，偏转角越小，说明物体受到的库仑力就越小。探究：影响电荷间相互作用力的因素？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历史回顾片段一：1767年，英国物理学家普利斯特利通过实验发现静电力与万有引力的情况非常相似，为此他首先提出了静电力平方成反比定律猜测片段二：1772年，英国物理学家卡文笛许遵循普利斯特利的思想以实验验证了电力平方反比定律片段三：1785年法国物理学家库仑设计制作了一台精确的扭秤,用扭秤实验证明了同号电荷的斥力遵从平方反比定律。同时证明异号电荷的吸引力也遵从平方反比定律库仑扭秤实验的验证过程（1）结构简介库仑扭秤1.F与r有关库仑的实验研究方法：控制变量法.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/r22.F与q有关库仑的实验结论：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小结:库仑扭秤实验的验证过程1.思想方法：放大、转化2.F与r2关系的验证3.F与Q关系的验证库仑将两个完全相同的金属小球，一个带电、一个不带电，两者相互接触后电量被两球等分，各自带有原有总电量的一半依次得到了原来电量121418F∝1r2F∝Q1Q2F∝Q1Q2r2结论：（库仑定律）1.内容：电荷间的作用力叫做静电力（库仑力）真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1，Q2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线2.表达式：122qqFkr其中k,静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2（实验测得）3.适用条件：真空中的点电荷物理意义：两个电量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是9.0x109N特殊情况：两个均匀带电球体也可以，此时r应为两球心间的距离理解：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。一个电荷能否看成点电荷是相对于具体问题而言的，不能凭其大小和形状来决定。思考：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：不可以如果是两个电荷分布均匀的带电球体可以应用库仑定律应注意的问题:1、公式中的Q1、Q2先不带符号，取绝对值计算，力的方向一定沿着两电荷的连线方向，力的方向由电荷的性质确定，同斥异吸。3、库仑力同样具有力的一切共性，是一种性质力。4、库仑力与万有引力相似，都与距离的平方成反比，虽然目前还不清楚二者是否存在内在联系，但利用这种相似性，借助于类比的方法，可以完成许多问题的求解。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.练习：课本第7页例题1思考：如果一个点电荷受到几个电荷的作用，如何求该点电荷受到的作用力（电场力的叠加）当真空中存在多个点电荷时，每个电荷受到的电场力等于其余各个电荷独立存在时对该电荷电场力的矢量和。课本第8页例题2库仑力作用下的平衡问题运用力学知识分析科学漫步：自主阅读静电复印课堂训练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课堂训练2、真空中两个半径为r的，带等量异种电荷Q的导体球，表现距离为r，则它们之间的库仑力为A:等于KQ2/9r2B:大于KQ2/9r2C:小于KQ2/9r2D:等于KQ2/r2rB课堂训练3、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．122qqFkrD课堂训练4、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/2B、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/4D、将它们的电荷量均变为原来的2倍B课件制作：王金伟谢谢！！！！