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

9.2 库仑定律 新课标物理必修3 同种电荷之间存在斥力，异种电荷之间存在引力 回顾： 电荷之间的相互作用： 甲 乙 丙 F 想一想：电荷之间作用力的大小取决于哪些因素呢？ 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 2.距离越近，偏角越大，力越大； 距离越远， 力越小。 1.带电量越大，偏角越大，力越大； 带电量越小， 力越小。 T G F 偏角越大， 力越大 结论： α 电学是物理学的一个重要分枝， 在它的发展过程中，很多物理学 巨匠都曾作出过过杰出的贡献， 库仑就是其中影响力非常巨大 的一员。 查利 奥古斯丁 库仑 （Charlse-Augustin de Coulomb 1736-1806)，法国 工程师、物理学家。1736年6月 14日生于法国昂古莱姆。1806 年8月23日在巴黎逝世。 1785年通过巧妙利用“库仑 扭秤”实验，研究电荷之间的 作用，创立了“库仑定律”。 使电磁学的研究从定性进入定 量阶段。电荷的单位库仑以他 的姓氏命名。 库仑简介 平衡小球 细银丝 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 二、 库 仑 扭 秤 实 验 1、内容： 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。 电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。 2、表达式： 3、适用条件： 真空中静止点电荷 三、库仑定律 在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身的大小远小于它们之间的距离，以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体看作一带电的点，叫做点电荷。 1、点电荷是一个理想化的模型，类似于力学中的质点 2、相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相等，它们受到的库仑力是一对作用力和反作用力。 5、特例： 说明： +Q +Q L=4r 均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可以视为点电荷，所带电荷可以等效在球心。 4、点电荷： +Q +Q L=4r + + + + + + +Q -Q L=4r - - - + + + ②两带电的金属球体在计算库仑力时： 同种电荷： 异种电荷： ☆库仑定律与接触起电的综合： 完全相同的金属小球接触后电荷分配规律 　　 总量平分qA'=qB'= (qA、qB带符号运算） 1.（多选）两个相同的金属小球（可视为点电荷），带电量大小之比为1∶7，相距为r,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（ ） A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7 C D 例2：真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间静电力又为多大？ 解析： C C A B B +Q A -Q r B A r 2r 所以： ☆库仑定律的理解 1、 一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受力的为零，现在球壳上挖去半径为r（r＜＜R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为____（已知静电力恒量为k），方向____． 由球心指向小孔中心 2．如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的静电力为(　　) A . 方向向上 B. 方向向上 C. 方向水平向左 D.不能确定 B 微元法和对称性 多个点电荷的问题 Q2 Q1 Q3 实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。 因此两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和 例：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6 c,求：Q3所受的库仑力。 解：Q3 共受F1和 F2 两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，相互间的距离 r 都相同,所以 F1=F2=K = N =0.144 N 根据平行四边形定则，合力是: Q1 Q2 Q3 F2 F1 F 合力的方向沿 Q1与 Q2 连线的垂直平分线