内容正文:
库仑定律
1.1库仑定理(1课时)
高等教育出版社
第一章电路基础知识
使用教材
电工基础(第2版)
主编 刘志平 苏永昌
一
教学目标
1
理解电荷、点电荷的概念。
2
掌握库仑定律的内容及其应用。
3
渗透物理学方法的教育,运用理想化模型方法抽象出物理模型。
4
定性实验探究与理论探究库仑定律建立的过程,培养学生观察、概括能力。
法国 库仑 (1736——1806)
二
教学重点、难点
库仑定律的理解与应用。
库仑定律的探究过程。
重点
难点
库仑扭称
法国 库仑 (1736——1806)
库仑扭秤
课程导入
三
苹果落地、高处物体落地、月亮绕地球旋转……这些现象引起了牛顿的沉思。
牛顿的智慧
牛顿的猜想:
苹果与月球受到的引力可能
是同一种力!
万有引力
库仑扭称
四
新知学习
【 温故知新
一.电荷
种类:
正电荷、负电荷。
作用规律:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
1.电荷量
物体所带电荷的多少。
单位:库仑。
2.起电方法
】
1.摩擦起电
2.接触起电
3.感应起电
【 探究启航
】
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引
思考:
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哪些因素呢?
探究影响电荷间相互作用力的因素
演 示
结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距
离的增大而减少。
猜想:若以电荷量代替物体的质量,电荷之间相互作用力的
大小会不会与万有引力定律的大小具有相似的形式呢?
会不会是 ?
法国 库仑 (1736——1806)
库仑扭秤
库仑的实验
控制变量法
1.F与r的关系
库仑扭秤1
库仑扭秤3
研究方法:
结论:保持两球上的电量不变,改变两球之间的距
离r,从实验结果中库仑得出静电力与距离平
方成反比。即
库仑的实验
法国 库仑 (1736——1806)
库仑扭秤
2.F与q的关系
库仑扭秤1
库仑扭秤2
法国 库仑 (1736——1806)
库仑的实验
库仑扭秤
结论:保持两球间的距离不变,改变两球带电量,
从实验结果中库仑得出了静电力与电量乘
积成正比。即
库仑的实验
库仑扭秤
法国 库仑 (1736——1806)
二.库仑定律
· 内容:真空中两个点电荷之间相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比, 跟
它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。(同种电荷间相
互作用力为排斥力,异种电荷间相互作用力为吸引力)
· 表达式:
· 静电力恒量:
· 适用条件:
K=9.0×109N.m2/c2
真空中、点电荷
三.点电荷
· 点电荷:当带电体的大小远小于它与其他带电体的距离时,其形状和大小对相互
作用力的影响可忽略不计。为了研究问题的方便,人们就把这种情况下
的带电体抽象为一个带电的几何点,这就是点电荷。
· 注意: 点电荷同质点一样, 是一个理想化的物理模型,它是在一定的前提下,
忽略其大小和形状。只有当带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可
以忽略时,带电体才可以看作是点电荷。
+
1
Q
2
Q
r
两个点电荷电荷量q1=-4×10-6C,q2=-1.2×10-6C,
在真空中的距离r=0.4m,求两个点电荷间作用力的大
小及方向。
【 例题分析
】
(解析)
应用库仑定律求解
作用力的方向在两个点电荷的连线上。因为是
同种电荷,所以作用力为斥力。
五
课堂练习
注意事项:
2.应用库仑定律求点电荷间相互作用力时,不用把表示正、负电
荷的“+”、“-”符号带入公式中,计算过程中可用绝对值
计算,其结果可根据电荷的正、负确定作用力为引力或斥力以
及作用力的方向。
1.库仑定律只适用于计算两个点电荷间的相互作用力,非点电荷
间的相互作用力,库仑定律不适用。
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(如体积小于1)的