9.2 库仑定律 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

博学睿思 自强不息 明德崇礼 止于至善 库仑定理 1 知识回顾： 1、自然界中存在着两种电荷， 即： 与 。 正电荷 负电荷 2、同种电荷相互 异种电荷相互____ 排斥 吸引 3、起电方法： 起电、 起电、 起电 摩擦 感应 接触 4、电荷守恒定律 1.摩擦起电 实质：使电子从一个物体转移到另一个物体。 近端感应异种电荷，远端感应同种电荷 实质：电荷从物体的一部分转移到另一部分。 2.感应起电 3.接触起电 电荷均分原理 实质:电荷从一个物体转移到另一个物体。 条件:两个物体形状和大小完全相同 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？ 1、可能跟电荷电量有关 2、可能与两个电荷间的距离有关 7 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 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力. 结论： 历史回顾 片段二：1772年，英国物理学家卡文笛许遵循普利斯特利的思想以实验验证了电力平方反比定律 “辛路”历程 1.F与r有关 库仑的实验 研究方法： 保持两球上的电量不变，改变两球之间距离实验中库仑得出静电力与距离的平方成反比即 F∝1/r2 2.F与q有关 保持两球间距离不变，改变两球带电量库仑得出静电力与电量乘积成正比,即 F ∝q1q2 控制变量法 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 库仑扭秤实验 细银丝 平衡小球 带电小球 带电小球 平面镜 伟大之处： 两次放大微小力 库仑扭秤 1、器材组成： 细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B 2、实验原理： A和C之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系 一、库仑的实验——库伦扭秤 3、实验方法：控制变量法 4、实验步骤： 探究F与r的关系： 1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力大小 2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系 探究F与q的关系： 改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度便可找出F与q1q2的关系 实验结论：库仑定律 当电量不变时，F与距离r的二次方成反比 F∝1/r2 当之间距离不变时，F与q1、q2的乘积成正比 F∝q1q2 1、内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2、表达式： k叫静电力常量 k=9.0×109N·m2/C2 二、库仑定律 3、注意： 1）计算时q1、q2只代入大小 “+”、“-”号不要代入 2）库仑定律只能计算力的大小 ，方向在其连线上，还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定 3)求两个以上的点电荷间的相互作用力时，遵循单独叠加原则 力的作用有相互性，q1、q2可不等，F必相等 库仑力的方向：在它们的连线上。 同种电荷 异种电荷 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4、适用范围：真空、静止、点电荷 想一想： 通过与质点相类比，什么样的情况下可以将带电体看成是点电荷呢？ 2）点电荷：是一种理想化的模型 5、点电荷： 1）点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小 、分布对它们之间的作用力可以忽略不计时 这样的带电体就可以看成点电荷 点电荷 带电体有时可 以看做点电荷 物体有时可 以看作质点 就像 带电体的形状和大小对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，称为点电荷。 例:一个半径r1=10cm的带电圆盘,如果考虑它和d1=10m处某个电子的作用力,就完全可以把它看作________. 点电荷 一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于____________________. 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，而看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可忽略不计 ABD 体积和带电量都很小的带电体就可以看成点电荷 根据 可知，当r ∞时， F 0 根据 可知，当r 0时，