内容正文:
第一章 静电场的描述
粤教版 必修三
第二节 库仑定律
1
知识回顾
+
+
-
-
+
-
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
物理学上,把静止电荷之间的相互作用力称为静电力。
影响静电力的因素有哪些?
2
探究影响静电力的因素
影响带电体间相互作用力的因素有哪些?
1、问题的提出
怎样简化这些因素,方便进行实验探究?
电荷量?q1?q2 ?
距离r?
介质?
大小形状?
电荷分布?
√
能忽略其影响吗?
√
真空
3
q
q
L=30r
r
r
q
q
忽略带电体大小、形状引起的电荷分布影响
点电荷
建构模型
质点模型
点电荷模型
类比
2、模型的构建
探究影响静电力的因素
带电体自身的大小远小于它们之间的距离
q
q
L=3r
r
r
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
4
探究影响静电力的因素
影响带电体间相互作用力的因素有哪些?
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离 r 的关系
电荷量?q1?q2 ?
距离r?
介质?
大小形状?
电荷分布?
√
点电荷
√
真空
5
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
思考:
(1)研究静电力大小与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系,需要用到什么物理思想?
3、实验探究——定性探究
F
研究:
(1)电荷量q不变,改变距离
(2)距离r不变,改变电荷量
控制变量法
6
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定性探究
实验结论:
当两带电体电荷量一定时,距离减小,静电力增大。
当两带电体距离一定时,电量增加,静电力增大。
F
之前我们学习了什么力也是随距离的减小而增大?
8
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
遇到困难
距离不易测量
没有量度电荷量的单位
微小力不易测量
请思考一下,看看你有没有好的方法来解决这些困难?
9
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
C
微小力不易测量突破方法
细银丝
平面镜
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
库仑扭秤
放大思想
转化思想
10
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
等倍改变距离
C
距离不易测量
突破方法
细银丝
平面镜
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
库仑扭秤
12
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
均分思想
没有量度电量的单位突破方法
++
++
C
A
++
++
C
A
++
D
A
+
+
D
A
13
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
突破方法
力的测量由间接改进为直接、更精密仪器测量
等倍改变距离
14
逐次用另一相同且不带电的金属圆片与A接触,电量均分
++
++
C
A
++
++
C
A
++
D
A
+
+
D
A
想一想:
如何改变金属圆片A的电量?
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
突破方法
力的测量由间接改进为直接、更精密仪器测量
等倍改变距离
均分思想
16
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
(1)电荷量q不变,探究作用力F与距离r的关系
17
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
(1)电荷量q不变,探究作用力F与距离r的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00
M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
实验数据
/ 1.000 1.235 1.563 2.041 2.778 4.000
F/N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
19
(1)电荷量q不变,探究作用力F与距离r的关系
在误差允许的范围内,电荷量q不变,电荷间静电力与距离的平方成反比。
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究——定量探究(库仑扭秤)
/
F/N
20
Y 值
1 1.235 1.563 2.041 2.778 4 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
探究电荷间的相互作用力与电荷量(q1和q2 )、距离r的关系
3、实验探究