1.2 高中物理新课标版人教版选修3-1精品课件：1.2《库仑定律》(PPT课件可编辑)

1.2《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五、比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，称为电子的比荷.（me=0．91×10-30kg）。电子的比荷：e/me=1.76×1011C/kg四、电中和现象及电荷均分原理：1、有三个完全一样的金属球，A球的带电量为q，B、C均不带电。现要使B球带的电荷量为3q/8，应该怎么办？练习：两个完全相同的金属小球A和B，所带电荷量绝对值都是Q，今让第三个与A、B相同但不带电的金属小球C，先后与A、B两球接触后分开，那么：（1）若A、B是同种电荷时，则C球最终带电量等于多少？（2）若A、B是异种电荷时，则C球最终带电量等于多少？同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引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？猜想使得r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越大，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使得q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远，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任何两个电荷之间存在相互作用的引力，它们的大小与什么因素有关？提出猜想1.电荷量2.距离平衡小球B细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针库仑扭秤构造应用物质的弹性形变与外力的正比关系：巧妙利用杠杆平衡、转动平衡方面的知识以及电荷等量分配原理，成功研制出测量微小电力，并具有很高精确度的扭秤。巧妙的实验设计，小量放大的思想“点电荷”理想模型的建立自然的对称性与守恒性中电荷等量分配原理的应用库仑扭秤的设计库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。大小：122qqFkr其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2适用范围：1.真空中；2.点电荷.电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.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。3、库伦定律的说明（1）适用范围：①静止点电荷点电荷（理想模型）：当带电体间距离比它们自身的大小大很多，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们间作用力的影响可忽略不计时，可将其看作有电荷量的点(Rr)②均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是两球心间的距离③公式不适用于的情况221rqqkFrRr0r3、库伦定律的说明（2）：比例系数，称为静电力常量国际单位：静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量真空中（空气中近似相等）物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是9.0×109Nk229100.9cmNk22cmN221rqqkF3、库伦定律的说明（3）使用库伦定律计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性相斥、异性相吸判断方向（4）库仑力（静电力）具有自己独特的大小和方向，同时它也具有力的一切性质（独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相互作用力）已知氢核的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力NrqqkF21119199221103.5106.1106.1100.9库N8102.8NrmmGF211312711221103.5101.91067.1107.6引N47106.339103.2引库FF微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此，在研究微观粒子的相互作用时，可以忽略万有引力。例2，P7真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们各自所受的库仑力q1q3q2F1F2F三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例q3受到大小相同的库仑力F1和F2NrqkFF144.02221NFF25.030cos21合力方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外库仑定律与万有引力定律的对比F=kq1q2/r2F=Gm1m2/r2库仑定律反映了微观带电粒子相互作用规律，万有引力定律反映了宏观物体相互作用规律。它们均分别有常量K和G，分别跟电量乘积和质量乘积成正比，跟距离平方成反比。体现自然规律的多样性和统一性相似处不同点小结:1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.3、适用条件：⑴真空（空气中近似成立）⑵点电荷4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.k=9.0×109N·m2/C22、公式：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、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D3、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倍课堂训练B例3在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量为+Q，B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态。则C应带什么性质的电荷，电荷量为多少？AB三个点电荷平衡规律:共线，同夹异，大夹小，近小远大