9.2 库仑定律（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版必修第三册）

新人教版高中物理必修3 第九章 9.2 库仑定律 授课老师： 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 1 新课引入 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 猜想：电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？ 距离？ 电荷量？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 实验：探究电荷间相互作用力的影响因素 两电荷距离保持不变时，电荷量越大，相互作用力越大； 两电荷量保持不变时，距离越小，相互作用力越大 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 定量研究：库仑扭秤实验 俯视图 + C + A B 改变A、C的电量 看扭转程度得： 改变A、C的距离 看扭转程度得： 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 定量研究：库仑扭秤实验 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 定量研究：两电荷间相互作用力的大小 富兰克林（ 1736—1806 ） 库仑定律（Coulomb’s law） 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：计算时只需将电荷量的绝对值代入。 方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。 式中的k是比例系数，叫做静电常量。 什么是点电荷？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 点电荷 实际上：任何带电体都有形状和大小。 研究中：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷（point charge） 电荷量大的物体一定不能看成点电荷吗？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 课堂练习 关于库仑定律，下列说法正确的是(     ) A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B. 根据 ，当两个带电体间的距离r→0时，库仑力F→∞ C. 所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍 D. 库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷 D 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 课堂练习 下面关于点电荷的说法正确的是( ) A. 点电荷是带电荷量很小的带电体 B. 带电体体积很大时不能看成点电荷 C. 点电荷的带电荷量可能是 2.56×10−20 C D. 大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷 D 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 议一议：库仑力有多大？ + - 两个电荷量为 1 C 的点电荷在真空中相距 1 m 时，两个电荷的作用力多少？ 约等于1百万吨的物体！ 实际上，库仑是一个非常大的电荷量单位 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题精讲 在氢原子内，氢原子核与电子之间的最短距离为 5.3×10-11m。试比较氢原子核与电子之间的静电力和万有引力。 解：根据库仑定律，它们之间的静电力 根据万有引力定律，它们之间的万有引力 氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×1039倍 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 课堂练习 在真空中有两个相距0.18m的点电荷，Q1电量为+1.8×10−12 C.两个点电荷间的静电力F=1.0×10−12 N，求Q2所带的电量？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 课堂练习 如图所示，把一带电量为Q=−5×10−8 C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为q=+4×10−6 C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取g=10m/s2，k=9.0×109N·m2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求： (1)A、BB两球间的库仑力； (2)A球的质量。                   版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题精讲 真空中有三个带正电的点电荷，它们固定 在边长为 50 cm 的等边三角形的三个顶点上， 每个点电荷的电荷量都是2.0×10-6C，求它们 各自所受的静电力 解：根据库仑定律，点电荷q3共受到 F1和F2 两个力的作用。其中q1＝q2＝q3＝q 每两个点电荷之间的距离 r都相同，所以 根据平行四边形定则可得F＝2F1cos 30°＝0.25N 点电荷q3所受的合力F的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。 每个点电荷所受的静电力的大小相等，数值均为0.25N，方向均沿另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 课堂练习 三个完全相同的金属小球，a球带电量为