9.2.1 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

9.2 库仑定律 第九章 静电场及其应用 ①. 如图，A是与地绝缘的带正电小球，B带什么电？ ②. 若A、B间的斥力变大，θ会如何变化？ 实验探究：探究影响电荷间相互作用的因素 一、电荷之间的作用力 通过实验得到结论： 1.带电量保持不变时，距离越近，偏角______，电荷间相互作用力_____； 2.距离保持不变时，带电量越大，偏角______ ，电荷间相互作用力_____ ； 越大 越大 越大 越大 综合结论： 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小。 深入研究： 那么两个带电体之间的静电力与它们的带电量、距离之间存在怎样的定量关系呢？ 一、电荷之间的作用力 定量研究： 在对电荷之间作用力的研究中，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一问题的是法国科学家库仑。他最先用实验证明了这一猜测是正确的。 库仑 卡文迪什 普里斯特利 二、库仑定律 库仑做实验用的装置叫作库仑扭秤。 ①. 实验中微小力不易测量，库仑通过放大微小力的方法，用悬丝扭转的角度比较力的大小； ②. 在那个年代，电荷量无法直接测量，库仑用平分电荷量的方法确定电荷量的大小； ③. 电荷间距离不便测量，库仑采用等倍改变距离法。 库仑扭秤实验 灵感来自于卡文迪什扭秤 C 悬丝 平衡小球B 带电小球C 带电小球A 库仑在解决了上述实验中碰到的困难后，通过控制变量法多次实验，最终得出了库仑定律。 2、表达式: 点电荷：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。（理想化模型） 二、库仑定律 注意： 1. 计算时只代电荷量的绝对值，k 叫做静电力常量，k = 9.0×109N·m2/C2 2. 库仑力的方向在两电荷的连线上，通过同种电荷排斥、异种电荷吸引来判断。 3. 两个点电荷间的库仑力满足牛顿第三定律。 3、适用条件: ①真空；②静止点电荷。 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。电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。 思考与讨论 两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位置的点电荷？ +Q +Q L=5r + + + +Q -Q L=5r + + + + + + - - - r 库仑是一个非常大的电荷量单位，根据库仑定律，两个电荷量为 1 C 的点电荷在真空中相距 1 m 时，相互作用力是有多大？相当于多大物体受到的重力？ 库仑有多大 已知氢原子核的质子所带电荷量是1.6×10-19 C。电子所带的电荷量是 -1.6×10-19 C。质子质量为 1.67×10-27 kg，电子质量为 9.1×10-31 kg。在氢原子内，氢原子核与电子之间最短距离为 5.3×10-11 m。试比较氢原子核与电子间的静电力和万有引力。 微观粒子间的万有引力远小于库仑力。在研究微观带电粒子的相互作用时，可以忽略万有引力。 微观粒子间的万有引力和库仑力 1、下列关于点电荷的说法正确的是（ C ） A．任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 D．一切带电体都可以看成点电荷 2. 两个相同的金属小球 ，带电量之比为 1∶7 ，相距为 r ( r 远大于小球半径) ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的(　CD ) 课堂小结 1. 影响电荷间相互作用力的因素：电荷量、距离 2. 库仑定律的内容和表达式及适用条件 真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 3. 表达式： 4. 点电荷 Lavf57.25.100 A．eq \f(4,7)　　 B．eq \f(3,7)　　 C．eq \f(9,7)　　 D．eq \f(16,7) $