1.2库仑定律—人教版高中物理选修3-1课件+素材

第一章　静电场 1.2库仑定律 1.知道点电荷的概念. 2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件. 学科素养与教学目标 物理观念： 科学探究： 经历探究实验过程，得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系. 科学思维： 1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型. 2.进一步了解控制变量法在实验中的作用. 3.会用库仑定律进行有关的计算. 上节内容当中我们学到同种电荷相互排斥，异种电荷喜欢么吸引，说明两电荷间存在作用力，那么同学们有没有思考过电荷间的作用力大小与那些因素有关呢？ 今天我们通过对本节的学习来对影响电荷间因素做一个定量的分析和计算，接下来我们来看看下面这几个实验，探究影响电荷间相互作用力的因素。 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 一、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 演示 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 进一步猜想 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1.实验现象：(如图1所示) (1)小球带电荷量一定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度 . (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度 . 2.实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而 ，随着距离的增大而 . 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 越小 越大 图1 增大 减小 进一步猜想 如果以电荷量代替物体的质量，电荷之间相互作用力大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？也就是说，带电体之间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？ “平方反比”规律也应该适用于电荷间的作用力啊！ 卡文迪许 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 点击右图观看实验 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 库仑的实验 实验装置：库仑扭称. （1736-1806） 扭秤实验原理 3.库仑的实验 (1)库仑扭秤实验是通过悬丝 比较静电力F大小的.实验结果发现静电力F与距离r的 成反比. (2)库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个 的金属小球接触，电荷量 的方法，发现F与q1和q2的 成正比. 扭转角度 二次方 完全相同 平分 乘积 二、库仑定律 1.库仑定律 (1)内容：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 ，与它们的距离的 成反比，作用力的方向在 . (2)公式：F＝ ，其中k＝ N·m2/C2，叫做静电力常量. (3)适用条件：① ；② . 正比 二次方 它们的连线上 9.0×109 在真空中 点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在. (2)带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论.如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷. 2.点电荷 4.当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用. 5.两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.不能认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大. 6.两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用. 1.真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的4倍，电荷量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小变为原来的___倍. 【牛刀小试】 2.下列说法中正确的是 A.点电荷就是体积小的带电体 B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷 C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷 D.根据库仑定律表达式F＝ 当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库 仑力F→∞ 解析　点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷，带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，A、B错误，C正确. 两电荷距离r→0时，不能看做点电荷，库仑定律不再适用，D错误. √ 3.的负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径均远小于