庫侖定律(公開課)-完整版PPT課件

1、高中物理 選修31第一章 靜電場庫侖定律 既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小取決于哪些因素呢？1懸繩為什么發(fā)生了偏轉(zhuǎn)？2當(dāng)棉球的位置發(fā)生變化時，懸繩的偏轉(zhuǎn)程度變化了嗎？你能解釋這一現(xiàn)象嗎？高中物理 選修31電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)？猜想電荷量電荷間距離探究影響電荷間相互作用力的因素移動電荷或改變電量觀察現(xiàn)象實驗方法：控制變量法實驗現(xiàn)象：當(dāng)兩小球電量不變時，力隨距離增加而減小當(dāng)距離不變時，力隨電量的增加而增加 早在我國東漢時期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規(guī)律。 卡文迪許和普里斯特等人都確信“平方反比規(guī)律適用于電荷間的力。 定量討論電荷間的相互作用那么是兩千年后

2、的法國物理學(xué)家?guī)靵?。庫侖做了大量實?于1785年得出了庫侖定律。庫侖簡介 庫侖 1736-1806 電學(xué)是物理學(xué)的一個重要分支，在它的開展過程中，很多物理學(xué)巨匠都曾作出過杰出的奉獻(xiàn)。法國物理學(xué)家查利奧古斯丁庫侖就是其中影響力非常巨大的一員。 庫侖在1785年到1789年之間，通過精密的實驗對電荷間的作用力作了一系列的研究，連續(xù)在皇家科學(xué)院備忘錄中發(fā)表了很多相關(guān)的文章。 1785年，庫侖用自己創(chuàng)造的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫侖定律。同年，他在給法國科學(xué)院的電力定律的論文中詳細(xì)地介紹了他的實驗裝置，測試經(jīng)過和實驗結(jié)果。高中物理 選修31一定量研究庫侖扭秤實驗1、實驗采取的研究方法控制變量法2、如

3、何設(shè)計實驗？庫侖定律是電學(xué)開展史上的第一個定量實驗高中物理 選修311電量一定時，F(xiàn)與r的關(guān)系。2 r一定時，F(xiàn)與Q1Q2。庫侖扭秤投影式裝置AB二、庫侖的實驗 法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ友芯砍隽穗姾砷g相互作用力的大小跟電量和距離的關(guān)系。高中物理 選修31 真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們電量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。內(nèi)容庫侖定律庫侖定律高中物理 選修31靜電力或庫侖力其中為靜電力常量, =90109 Nm2/C2庫侖力的方向：在二者的連線上真空中、點(diǎn)電荷適用范圍高中物理 選修31 點(diǎn)電荷1、看成點(diǎn)電荷的條件：帶電體之間的距離比它們自身的大

4、小大得多 電荷均勻分布時可等效為帶電體中心的距離2、點(diǎn)電荷是一個理想化模型 兩個電荷量大小相等的點(diǎn)電荷,在真空中相距1m,1=Q2=將它們接觸后再放到相距1m遠(yuǎn)處,他們相互作用力為學(xué)以致用氫原子核即質(zhì)子的質(zhì)量是 16710-27g ，電子的質(zhì)量是 9110-31g , 在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5310-11m。試比較氫核與其核外電子之間的庫侖力和萬有引力。學(xué)以致用高中物理 選修31相同處：大小與距離平方成反比。 相異處：庫侖力的。庫侖力有吸引力與排斥力，萬有引力只有吸引力 。電子與質(zhì)子間的萬有引力比其庫侖力小得多因此研究微觀粒子間的相互作用時，經(jīng)常把萬有引力忽略不計。 通過這道題目請你對

5、庫侖力與萬有引力做一下比較 高中物理 選修31 對于一般的帶電體,靜電力也比萬有引力大得多,因此研究兩個帶電體間的相互作用時也忽略萬有引力一般帶電體受到的重力是它和巨大地球之間的萬有引力,通常都比較大,所以就不能忽略而根本粒子像電子、質(zhì)子、原子核等,因為其本身質(zhì)量非常小,即使與地球之間的萬有引力也很小,所以根本粒子受到重力往往也很小,所以根本粒子所受的重力往往可忽略不計 真空中兩個完全相同的帶等量電荷的金屬球A和B可看作點(diǎn)電荷，分別固定在兩處，兩球間的靜電力為F，用一個不帶電的完全相同的金屬球C先與A接觸，再與B接觸，然后移去C，那么A、B之間的靜電力為 F ；假設(shè)再使A、B球間的距離增大一倍

6、，它們之間的靜電力為 F。學(xué)以致用高中物理 選修31課堂小節(jié)高中物理 選修31庫侖定律：適用范圍：真空中、點(diǎn)電荷內(nèi)容：演示實驗猜想定量研究庫侖定律定性研究實驗應(yīng)用課堂訓(xùn)練 1、關(guān)于點(diǎn)電荷的以下說法中正確的選項是： A 真正的點(diǎn)電荷是不存在的 B 點(diǎn)電荷是一種理想模型 C 足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷 D 一個帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計 課堂訓(xùn)練2、以下說法中正確的選項是： A 點(diǎn)電荷就是體積很小的電荷B 點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小 的帶電體C 根據(jù) 可知，當(dāng)r 0時，F(xiàn) D 靜電力常量的數(shù)值是由實驗得到的D課堂訓(xùn)練3、 三個相

7、同的金屬小球a、b和c，原來c不帶電，而a和b帶等量異種電荷，相隔一定距離放置，a、b之間的靜電力為F ?，F(xiàn)將c球分別與a、b接觸后拿開，那么a、b之間的靜電力將變?yōu)?。 AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8C課堂訓(xùn)練4、的金屬球，放置，當(dāng)他們都帶15105 C的正電時，相互作用力為F1 ，當(dāng)它們分別帶15105 C和15105 C的電量時，相互作用力為F2 , 那么 AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D無法判斷 B 當(dāng)多個帶電體同時存在時,每一帶電體間的庫侖力仍遵守庫侖定律某一帶電體同時受到多個庫侖力作用時,可利用力的平行四邊形定那么求出合力F1abc-F2F3F4 如以下圖

8、,三個完全相同的金屬小球a、b、帶正電,b帶負(fù)電,的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示,它應(yīng)是 AF1 BF2 CF3 DF4 B例題2:真空中有三個點(diǎn)電荷,它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點(diǎn)上,每個點(diǎn)電荷都是2 10-6C,求它們所受的庫侖力F1F2F3q1q2q3+q1+-q2三個自由的點(diǎn)電荷只受庫侖力的平衡規(guī)律例：a、b兩個點(diǎn)電荷，相距40cm，電荷量分別為q1和q2，且q1=9q2，都是正電荷；現(xiàn)引入點(diǎn)電荷c，這時a、b、c三個電荷都恰好處于平衡狀態(tài)，試問：點(diǎn)電荷c的性質(zhì)是什么？電荷量多大？它放在什么地方？兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大q1q3三個自由的點(diǎn)電荷只受庫

9、侖力的平衡規(guī)律 如以下圖，三個點(diǎn)電荷q1、q2、q3，固定在一直線上，q2與q3距離為q1與q2距離的2倍，每個點(diǎn)電荷所受靜電力的合均為零，由此可以判定，三個點(diǎn)電荷的電荷量之比q1：q2：q3為 A-9:4:-36 B9:4:36 C-3:2:-6 D3:2:6兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大q2庫侖定律與力學(xué)綜合例：真空中A、B兩個點(diǎn)電荷相距，質(zhì)量分別為m和2m，它們由靜止開始運(yùn)動不計重力及其它作用力，開始時A的加速度大小為a，經(jīng)過一段時間B的加速度大小也為a，那么此時A、B兩點(diǎn)電荷間的距離為 ？設(shè)星球帶負(fù)電，一電子粉塵懸浮在距星球外表1000m的地方，又假設(shè)將同增的電子粉塵帶到距星球外表2000m的地方相對于該星球無初速釋放，那么此電子粉塵 A向星球下落B仍在原處懸浮C推向太空D無法判斷用絕緣絲線懸掛一質(zhì)量為m的帶電小球B,放置在電荷量為Q的小球A附近如以下圖,A、B兩球在同一水平面上相距,絲線與豎直方向夾角=37o, A、B兩