9.2库仑定律 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

讲课班级：高一12班 讲课教师：马云峰 讲课时间：2021.5.20 §2 库仑定律 教学目标 1.探究电荷间作用力大小的影响因素 2.理解库仑定律的内容 3.了解库仑扭秤实验的实验过程 4.运用库仑定律解决实际问题 电荷间相互作用力的方向： 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引 电荷之相互作用力的大小决定于哪些因素呢？ 影响电荷间相互作用力的因素 前情回顾 小球所受带电体的作用力大小可以通过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。 实验原理 α T mg F ①探究F与r的关系 实验过程 保持电荷量不变，改变悬点位置，观察夹角变化情况。 ②探究F与Q的关系 改变小球带电量，观察夹角变化情况。 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 讲授新知 库仑定律 5 实验表明： 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。 根据控制变量法可猜想： r一定时， q一定时， 综合结论： 二、电荷之间的作用力 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。 2.适用条件： 电荷间的这种相互作用力叫作静电力或库仑力。 (1)真空中 (2)静止的 (3) 点电荷 库仑定律 3.点电荷 （1）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可看作带电的点，叫做点电荷。 (2)点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型。 4、表达式 5、方向： 在两点电荷的连线上， 同种电荷相斥，异种电荷相吸。 思考： 当带电体间距离远大于它们本身尺度时，是否可把带电体看成点电荷？ 可以 当r →0能得出F→∞? 虽然从数学角度由r →0能得出F→∞的结论，但从物理角度分析，这一结论是错误的，因为r →0时，两电荷已不能再看成点电荷了。 【点电荷易错辨析】 (1)点电荷就是很小的带电体。 ( ) (2)体积和带电量都很小的带电体才是点电荷。 ( ) (3)体积较大的物体有时也能看作点电荷。 ( ) (4)一个带电体能否看成点电荷,看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计。 ( ) (5)球形带电体都能看作点电荷。 ( ) × × √ √ × 实验装置 平衡小球 细银丝 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 13 【库仑定律实战应用】 例1、相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为(　　) A．F/2 B．4F C．2F D．F/4 A 两个带电球体间的库仑力 (1)两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，也适用库仑定律，球心间的距离就是二者的距离． (2)两个规则的带电球体相距比较近时，不能被看作点电荷，此时两带电球体之间的作用距离会随所带电荷量的改变而改变，即电荷的分布会发生改变． +q1 +q2 L=4r + + + + + + +q1 -q2 L=4r - - - + + + m1 m2 L=4r 感应起电   库仑力   库仑力   万有引力 【特殊模型】 例2、A和B两个相同的金属小球，半径皆为r，带电量分别+Q和+2Q，当两球球心间距离为3r时，它们的库仑力为（ ） A、等于 B、大于 C、小于 D、无法确定 C 【问题探究】 如图所示,真空中有三个点电荷,它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点 上,每个电荷都是Q,则 q3所受q1与q2的库仑力分别多大,方向向哪? q3所受的合力多大，方向向哪？ 提示:先根据库仑定律求解任意两个点电荷之间的库仑力,然后根据平行四边形 定则求解它们各自所受的库仑力的合力。 答案: ，方向q3指向q1 ，方向q3指向q2 ,方向垂直于q1q2连线向外 小 结 1、库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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. 2、公式： 3、适用条件：⑴ 真空 ⑵ 点电荷 4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的大小比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷. k=9.0×109N·m2/C2 5、注意点：（１）符合牛顿第三定律