庫(kù)侖定律(公開(kāi)課)-完整版PPT課件

1、高中物理 選修31第一章 靜電場(chǎng)庫(kù)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(shí)，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(dòng)電荷或改變電量觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)兩小球電量不變時(shí)，力隨距離增加而減小當(dāng)距離不變時(shí)，力隨電量的增加而增加 早在我國(guó)東漢時(shí)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(guó)物理學(xué)家?guī)靵?。?kù)侖做了大量實(shí)驗(yàn),于1785年得出了庫(kù)侖定律。庫(kù)侖簡(jiǎn)介 庫(kù)侖 1736-1806 電學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要分支，在它的開(kāi)展過(guò)程中，很多物理學(xué)巨匠都曾作出過(guò)杰出的奉獻(xiàn)。法國(guó)物理學(xué)家查利奧古斯丁庫(kù)侖就是其中影響力非常巨大的一員。 庫(kù)侖在1785年到1789年之間，通過(guò)精密的實(shí)驗(yàn)對(duì)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(kù)侖用自己創(chuàng)造的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫(kù)侖定律。同年，他在給法國(guó)科學(xué)院的電力定律的論文中詳細(xì)地介紹了他的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)試經(jīng)過(guò)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。高中物理 選修31一定量研究庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)采取的研究方法控制變量法2、如

3、何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？庫(kù)侖定律是電學(xué)開(kāi)展史上的第一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)高中物理 選修311電量一定時(shí)，F(xiàn)與r的關(guān)系。2 r一定時(shí)，F(xiàn)與Q1Q2。庫(kù)侖扭秤投影式裝置AB二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn) 法國(guó)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(gè)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(kù)侖定律庫(kù)侖定律高中物理 選修31靜電力或庫(kù)侖力其中為靜電力常量, =90109 Nm2/C2庫(kù)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(shí)可等效為帶電體中心的距離2、點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化模型 兩個(gè)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(kù)侖力和萬(wàn)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(kù)侖力的。庫(kù)侖力有吸引力與排斥力，萬(wàn)有引力只有吸引力 。電子與質(zhì)子間的萬(wàn)有引力比其庫(kù)侖力小得多因此研究微觀粒子間的相互作用時(shí)，經(jīng)常把萬(wàn)有引力忽略不計(jì)。 通過(guò)這道題目請(qǐng)你對(duì)

5、庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力做一下比較 高中物理 選修31 對(duì)于一般的帶電體,靜電力也比萬(wàn)有引力大得多,因此研究?jī)蓚€(gè)帶電體間的相互作用時(shí)也忽略萬(wàn)有引力一般帶電體受到的重力是它和巨大地球之間的萬(wàn)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?yàn)槠浔旧碣|(zhì)量非常小,即使與地球之間的萬(wàn)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(jì) 真空中兩個(gè)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(gè)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(kù)侖定律：適用范圍：真空中、點(diǎn)電荷內(nèi)容：演示實(shí)驗(yàn)猜想定量研究庫(kù)侖定律定性研究實(shí)驗(yàn)應(yīng)用課堂訓(xùn)練 1、關(guān)于點(diǎn)電荷的以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)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(gè)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(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì) 課堂訓(xùn)練2、以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)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(shí)，F(xiàn) D 靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得到的D課堂訓(xùn)練3、 三個(gè)相

7、同的金屬小球a、b和c，原來(lái)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(kāi)，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(shí)，相互作用力為F1 ，當(dāng)它們分別帶15105 C和15105 C的電量時(shí)，相互作用力為F2 , 那么 AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D無(wú)法判斷 B 當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí),每一帶電體間的庫(kù)侖力仍遵守庫(kù)侖定律某一帶電體同時(shí)受到多個(gè)庫(kù)侖力作用時(shí),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(gè)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(lái)表示,它應(yīng)是 AF1 BF2 CF3 DF4 B例題2:真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,它們固定在邊長(zhǎng)50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,每個(gè)點(diǎn)電荷都是2 10-6C,求它們所受的庫(kù)侖力F1F2F3q1q2q3+q1+-q2三個(gè)自由的點(diǎn)電荷只受庫(kù)侖力的平衡規(guī)律例：a、b兩個(gè)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(shí)a、b、c三個(gè)電荷都恰好處于平衡狀態(tài)，試問(wèn)：點(diǎn)電荷c的性質(zhì)是什么？電荷量多大？它放在什么地方？?jī)赏瑠A異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大q1q3三個(gè)自由的點(diǎn)電荷只受庫(kù)

9、侖力的平衡規(guī)律 如以下圖，三個(gè)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(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合均為零，由此可以判定，三個(gè)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(kù)侖定律與力學(xué)綜合例：真空中A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷相距，質(zhì)量分別為m和2m，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)不計(jì)重力及其它作用力，開(kāi)始時(shí)A的加速度大小為a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間B的加速度大小也為a，那么此時(shí)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(duì)于該星球無(wú)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(wú)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