人教版高中物理課件《庫侖定律》

（第1課時(shí)）班級：X年級X班XXX學(xué)校9.2庫倫定律那么電荷之間相互作用力大小與那些因素相關(guān)？溫故知新同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引1.掌握庫侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其表達(dá)式，知道靜電力常量。2.會用庫侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3.知道庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理。學(xué)習(xí)目標(biāo)那么電荷之間相互作用力大小與那些因素相關(guān)？溫故知新同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引與帶電體的電量有關(guān)與帶電體之間的距離有關(guān)與帶電體自身的大小及形狀有關(guān)與帶電體所處的空間物質(zhì)即介質(zhì)有關(guān)▲猜想：力的大小與哪些因素有關(guān)？▲實(shí)驗(yàn)方法：

探究影響電荷之間作用力的因素

定性實(shí)驗(yàn)——控制變量法小球所受帶電體的作用力大小可以通過細(xì)線偏離豎直方向的夾角顯示出來。實(shí)驗(yàn)原理αTmgF①探究F與r的關(guān)系實(shí)驗(yàn)過程

保持電荷量不變，改變懸點(diǎn)位置，觀察夾角變化情況。②探究F與Q的關(guān)系改變小球帶電量，觀察夾角變化情況。

探究影響電荷之間作用力的因素q1q2①Q(mào)不變時(shí)，

r變大，α角變小

r變小，α角變大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②r不變時(shí)，

Q變大，α角變大

Q變小，α角變小實(shí)驗(yàn)結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明，電荷之間的相互作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。

探究影響電荷之間作用力的因素卡文笛許平方反比規(guī)律？電荷之間的作用力會不會與萬有引力具有相似的形式呢？普里斯特利庫侖研究者通過與萬有引力的類比思考，對靜電力所遵循的規(guī)律作出假設(shè)，并獲得了成功！庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)2.定量研究平衡小球帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針作用：(1)控制變量(2)微小量放大

探究影響電荷之間作用力的因素庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)操作方法:力矩平衡（靜電力力矩＝金屬細(xì)絲扭轉(zhuǎn)力矩）設(shè)計(jì)思想：控制變量法庫侖扭秤庫侖思想方法：放大、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明：電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。根據(jù)控制變量法可猜想：電荷間的作用力會不會與萬有引力相似？即：r一定時(shí)，q一定時(shí)，

早在我國東漢時(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則是兩千年后的法國物理學(xué)家?guī)靵?。庫侖做了大量?shí)驗(yàn),于1785年得出了庫侖定律。一、庫侖定律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。2.適用條件：電荷間的這種作用力叫做庫侖力或靜電力。（1）真空中（2）靜止的點(diǎn)電荷(以上兩個(gè)條件是理想化的，在空氣中也近似成立)3、點(diǎn)電荷（1）在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶電體自身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離，以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對我們所討論的問題影響甚小，相對來說可把帶電體看作一帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。

（2）點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)。二、庫侖定律的表達(dá)式式中的k是比例系數(shù)，叫做靜電常量。計(jì)算大小時(shí)只需將電荷量的絕對值代入。方向：在兩點(diǎn)電荷的連線上，同種電荷相斥，異種電荷相吸。2.點(diǎn)電荷之間的靜電力遵循牛頓第三定律。1.能否由庫侖定律表達(dá)式得出，當(dāng)r→0時(shí)，

F→∞的結(jié)論？拓展思考當(dāng)r→0時(shí)，兩電荷不能再視為點(diǎn)電荷，庫侖定律不再適用!2.兩個(gè)帶電金屬球，球心距離為r，兩球間的庫侖力仍然遵循嗎？rr++++++++----++++兩金屬球帶同種電荷兩金屬球帶異種電荷庫侖是一個(gè)非常大的電荷量單位，根據(jù)庫侖定律，兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時(shí)，相互作用力是有多大？相當(dāng)于多大物體受到的重力？mg=9×109Nm=9×108kg=9×105噸差不多相當(dāng)于一百萬噸的物體所受的重力！庫侖有多大已知?dú)湓雍说馁|(zhì)子所帶電荷量是1.6×10-19C。電子所帶的電荷量是-1.6×10-19C。質(zhì)子質(zhì)量為1.67×10-27kg，電子質(zhì)量為9.1×10-31kg。在氫原子內(nèi)，氫原子核與電子之間最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子核與電子間的靜電力和萬有引力。微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力。在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)，可以忽略萬有引力。微觀粒子間的萬有引力和庫侖力

例1.關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說法中正確的是（）

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所研究的問題的影響是否可以忽略不計(jì)ABD例4.兩個(gè)相同的金屬小球，帶電量之比為1∶7，相距為r(r遠(yuǎn)大于小球半徑)，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的(

)CD如果存在兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷怎樣求靜電力？實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所變化。兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。已知：真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長L=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：它們各自所受的庫侖力q1q2q3F2F1F兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。多個(gè)點(diǎn)電荷對同一點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)電荷的作用力的矢量和。

課堂小結(jié)一個(gè)模型