9.2 库仑定律 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

第二节 库仑定律 复习与回顾 1、电荷的种类：正电荷、负电荷 2、起电方法： ①摩擦起电（实质：电子的得失）； ②接触起电（实质：电子的转移）；------电荷先中和、再平分 ③感应起电（实质：电子的转移）；------近异远同 3、电荷守恒定律：电荷只能转移，而且转移的过程中，电荷的代数和不变 4、元电荷：最小的电荷量；e=1.60*10-19C 5、比荷：电子的电荷量e与电子的质量me 新知导入 同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引 探究：电荷之间的作用力与哪些因素有关? 新知导入 大胆猜想： 电荷的大小 电荷的形状 电荷量 电荷之间的距离 介质 ..... 探究实验 思考：保持A的电荷量不变，P1、P2、P3处电荷相同电荷量也不变，通过观察你能发现什么规律？ 电荷之间的距离越大，细线偏转角越小。 带电量相同，带电小球偏转角不同 ,可见其受力大小不同。 * 探究实验 电荷量越大，细线偏转角越大。 思考：如果改变电荷A或P1的电荷量，你会观察到什么实验现象，得到什么结论？ 电荷之间的作用力主要与电荷之间的距离、电荷量有关。 探究实验 观察结论：电荷之间的作用力F 随着电荷量（q）的增大而增大； 随着电荷间的距离（r）的增大而减小。 类比猜想：电荷间的作用力会不会与万有引力有相同的形式(卡文迪什、普利斯特利) 定量研究 库仑的实验 细银丝的下端悬挂一根绝缘棒 悬丝扭转的角度 比较力的大小 改变A和C之间的距离r 记录每次悬丝扭转的角度 力F与距离r的关系 当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A与C之间的作用力使悬丝扭转 棒的一端是一个带电的小球A 另一端是一个不带电的球B B与A所受的重力平衡 平衡小球B 带电小球C 带电小球A 平分电荷量 放大微小力 等倍改变距离 C 细银丝 平面镜 突破方法 库仑定律 1.库仑定律： （1）内容：真空中两个静止的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。 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力. （2）公式： 库仑定律 （3）适用条件：真空、静止、点电荷 静电力或库仑力（N） 点电荷电量（C） 点电荷间距离（m) 静电力常量： 点电荷 1、定义：当一个带电体本身大小比它距离其它带电体的距离小得多时，在研究其与电荷之间的相互作用时，此带电体本身的形状大小及电荷分布会变得无关紧要，该带电体可以看做一个带电的点，这样的模型称为点电荷。 2、性质：类似于力学中的质点，是一种理想模型。 3、条件：带电体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计。 思考题 两个靠近的带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？ 不可以 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 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 .根据公式可知F=k(q1q2)/r2, 当间距r→0时,静电力F→∞ D .静电力常量的数值是由实验得到的． 课堂训练 D 概念辨析 库仑定律 （4）对库仑定律的理解： ①真空中两个点电荷的一对静电力是一对相互作用力，满足牛顿第三定律。 ②k为静电力常量，其大小由实验测定，其单位由公式中的F，q，r的单位决定。其意义是两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，他们之间的相互作用力为9.0×109N. ③在应用公式计算库仑力时，一般只带电荷量的绝对值，计算库仑力的大小，其方向利用电荷性质判断。 FBA ＋ ＋ A B FAB FAB － ＋ A B FBA 库仑定律 （5）库仑力的特性： ①库仑力也是一种力，是矢量，可以合成分解。 ②两电荷之间的库仑力不受第三个电荷影响，库仑力具有独立性。 ③库仑力可叠加。 类比 原因 质量 电荷 因素 质量、间距 电量、间距 大小 常量 G k 方向 连线、引力 连线、引力或斥力 相互 牛顿第三定律 牛顿第三定律 适用 质点 点电荷 其它 独立、叠加 独立、叠加 万有引力与库仑力 课堂总结 1、库仑定律：空中两个静止点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1,Q2的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。