庫(kù)侖定律課件3(47p).ppt

1、1.2 庫(kù)侖定律,一、庫(kù)侖定律 1探究影響電荷間相互作用力的因素,mgtan,變大,變大,變小,變小,變大,變大,變小,距離,電荷量,2庫(kù)侖定律 (1)內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成，與它們的 成反比，作用力的方向在它們的連線上 (2)公式： (3)適用條件：在 中； (4)靜電力常量 公式中的比例常數(shù)k，叫做靜電力常量，在國(guó)際單位制中，k9.0109 Nm2/C2，其意義是兩個(gè)電荷量是1 C的點(diǎn)電荷在真空中相距1 m時(shí)，相互作用力是9.0109 N,正比,距離的二次方,真空,點(diǎn)電荷,5)點(diǎn)電荷 當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的 、大小及

2、電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看成帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷 【特別提醒】點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化模型,形狀,反比,正比,二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn),1對(duì)點(diǎn)電荷的理解 (1)點(diǎn)電荷是只有電荷量沒(méi)有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并不存在，是一種科學(xué)的抽象，其建立過(guò)程反映了一種分析處理問(wèn)題的思維方式 (2)實(shí)際的帶電體在滿足一定條件時(shí)可近似看做點(diǎn)電荷一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不能單憑其大小和形狀確定，也不能完全由帶電體的大小和帶電體間的關(guān)系確定，關(guān)鍵是看帶電體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題有無(wú)影響，若沒(méi)有影響，或影響可以忽略不計(jì)，則帶電體就可以看

3、做點(diǎn)電荷,3)點(diǎn)電荷、帶電體、元電荷的比較,下面關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法正確的是() A只有體積很小的帶電體才能看成是點(diǎn)電荷 B體積很大的帶電體一定不能看成是點(diǎn)電荷 C當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們間的距離時(shí)，可將這兩個(gè)帶電體看成是點(diǎn)電荷 D一切帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷 解析：本題考查對(duì)點(diǎn)電荷的理解帶電體能否看做點(diǎn)電荷，和帶電體的體積無(wú)關(guān)，主要看帶電體的體積對(duì)所研究的問(wèn)題是否可以忽略，如果能夠忽略則帶電體可以看成是點(diǎn)電荷，否則就不能 答案：C,2庫(kù)侖定律的正確理解和應(yīng)用 (1)庫(kù)侖定律只適用于計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力；空氣中兩點(diǎn)電荷間的相互作用力也可以近似用庫(kù)侖定律計(jì)算 (2)應(yīng)用庫(kù)侖定律公式

4、計(jì)算庫(kù)侖力時(shí)不必將表示電荷性質(zhì)的正、負(fù)號(hào)代入公式中，只將其電荷量的絕對(duì)值代入公式中算出力的大小，力的方向根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則另行判斷,各物理量要統(tǒng)一用國(guó)際單位，只有采用國(guó)際單位時(shí)，k的值才是9.0109 Nm2/C2. 庫(kù)侖力具有力的一切性質(zhì)，可以與其他力合成、分解，可以與其他力平衡，可以產(chǎn)生加速度，兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力是一對(duì)相互作用力，遵從牛頓第三定律,3)規(guī)律辨析,如下圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為l為球半徑的3倍若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么關(guān)于a、b兩

5、球之間的萬(wàn)有引力F引和庫(kù)侖力F庫(kù)的表達(dá)式正確的是(,答案：D,No.4 難點(diǎn)釋疑,1能否說(shuō)“大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷，小的帶電體一定能看成點(diǎn)電荷”？ 提示：不能一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，并不在于它體積的大小，而是應(yīng)具體問(wèn)題具體分析即使是大的帶電體，在一定條件下，也可以看成點(diǎn)電荷，小的帶電體，在一定條件下也不一定能看成點(diǎn)電荷,3庫(kù)侖力和學(xué)過(guò)的重力、彈力、摩擦力是并列的嗎？它具有力的一切性質(zhì)嗎？ 提示：(1)庫(kù)侖力也稱為靜電力，它具有力的共性 (2)兩點(diǎn)電荷之間的作用力是相互的，其大小相等，方向相反 (3)庫(kù)侖力在合成分解時(shí)遵守平行四邊形定則,有三個(gè)完全一樣的球A、B、C，A球帶電荷量為7Q，

6、B球帶電荷量為Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則A、B球間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少？ 【思路點(diǎn)撥】求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)： (1)先據(jù)庫(kù)侖定律寫出原來(lái)A、B間庫(kù)侖力的表達(dá)式 (2)據(jù)電荷均分原理確定接觸后A、B的帶電量 (3)再據(jù)庫(kù)侖定律寫出現(xiàn)在A、B間的庫(kù)侖力,答案：C,如右圖所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B，當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電荷量分別為q1和q2，分別為30和45，則

7、q2/q1為(,答案：C,反思總結(jié)】力電綜合題，可以歸納為“電學(xué)問(wèn)題，力學(xué)方法”只是把庫(kù)侖力當(dāng)作一個(gè)服從庫(kù)侖定律的普通力就可以了，其在效果上，和重力、彈力、摩擦力等一樣遵循力學(xué)規(guī)律,跟蹤發(fā)散】21：如下圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q(q0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長(zhǎng)度為l.已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長(zhǎng)為(,答案：C,有兩個(gè)帶正電的小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距l(xiāng).如果引入第三個(gè)小球，恰好使得3個(gè)小球只在它們相互的靜電力作用下都處于平衡狀態(tài)，第三個(gè)小球應(yīng)帶何種電荷，應(yīng)放在何

8、處，電荷量又是多少？ 【思路點(diǎn)撥】求第三個(gè)小球的位置和電量時(shí)，可按以下思路進(jìn)行,解析：沒(méi)有引入第三個(gè)小球前，兩球之間存在斥力作用；F21和F12，它們互為作用力和反作用力欲使兩球平衡，則必須受到F31和F32這兩個(gè)力作用而這兩個(gè)力是由引入的第三個(gè)帶電小球施加的，因此第三個(gè)小球應(yīng)放在這兩球之間，且?guī)ж?fù)電如圖所示,反思總結(jié)】三個(gè)電荷在同一直線上只受庫(kù)侖力處于平衡狀態(tài)的規(guī)律 (1)三個(gè)電荷的位置關(guān)系是“同性在兩邊，異性在中間”或記為“兩同夾一異” (2)三個(gè)電荷中，中間電荷的電荷量最小，兩邊同性電荷中哪個(gè)的電荷量小，中間異性電荷距哪個(gè)近一些，或可記為“兩大夾一小，近小遠(yuǎn)大,跟蹤發(fā)散】31：如右圖所示

9、，同一直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3恰好都處于平衡狀態(tài)，除相互作用的靜電力外不受其他外力作用，已知q1、q2間的距離是q2、q3間距離的2倍，下列說(shuō)法正確的是() Aq1、q3為正電荷，q2為負(fù)電荷 Bq1、q3為負(fù)電荷，q2為正電荷 Cq1q2q33649 Dq1q2q39436,答案：ABC,1下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是() A帶電球體一定可以看成點(diǎn)電荷 B直徑大于1 cm的帶電球體一定不能看成點(diǎn)電荷 C直徑小于1 cm的帶電球體一定可以看成點(diǎn)電荷 D點(diǎn)電荷與質(zhì)點(diǎn)都是理想化的模型 解析：點(diǎn)電荷與質(zhì)點(diǎn)都是為研究問(wèn)題而理想化的模型，只要其體積、形狀不影響研究的問(wèn)題就可以理想化，故D正

10、確能否看成點(diǎn)電荷并不是依據(jù)電荷本身的大小和形狀，故A、B、C錯(cuò) 答案：D,2真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q和q，它們之間的庫(kù)侖力為F，下列的哪些做法可以使它們之間的庫(kù)侖力變?yōu)?.5F() A使Q的電荷量變?yōu)?Q，使q的電荷量變?yōu)?q，同時(shí)使它們的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 B使每個(gè)電荷的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，距離也變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍 C使其中一個(gè)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，距離也變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍,答案：A,答案：A,4如下圖所示，有三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C位于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知A，B都帶正電荷，A所受B、C兩個(gè)電荷的靜電力的合力如圖中FA所示，那么可以判定點(diǎn)電荷C所帶電荷的電性為() A一定是正電 B一定是負(fù)電 C可能是正電，也可能是負(fù)電 D無(wú)法判斷,解析：因A，B都帶正電，所以表現(xiàn)為斥力，即B對(duì)A的作用力沿BA的延長(zhǎng)線方向，而不論C帶正電還是帶負(fù)電，A和C的作用力方向都必須在AC連線上，由平行四邊形