9.2 库仑定律 课件-2024-2025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 目录 01-电荷之间的作用力 02-库仑的实验 03-静电力计算 2 01 电荷之间的作用力 电荷之间的作用力 观察思考：利用以下工具探究电荷之间的作用力可能和哪些参数有关 第①种：保持C点和A球位置不变，只更换A球的电荷量大小，观察球B细线和竖直方向夹角的变化 第②种：保持两球电荷量不变，更换C点的位置，观察球B细线和竖直方向夹角的变化 4 电荷之间的作用力 观察思考：利用以下工具探究电荷之间的作用力可能和哪些参数有关 C 通过实验可知： 保持C点和A球位置不变，增大A球的电荷量大小，球B细线和竖直方向夹角变大 B 增大电荷量 5 电荷之间的作用力 观察思考：利用以下工具探究电荷之间的作用力可能和哪些参数有关 通过实验可知： 保持两球电荷量不变，随着两者之间距离变小，球B细线和竖直方向夹角在变大 C B 6 结论： 电荷之间的作用大小大小： 电量保持不变的同时，随距离的增大而减小，距离减小而增大； 距离保持不变的同时，随电荷量增大而增大，电荷量减小而减小。 电荷之间的作用力 思考：如何把定性描述转化为定量的表示？ 7 02 库仑的实验 库仑扭称实验 库仑的实验 库仑扭秤 细银丝 平衡小球B 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 9 库仑扭称实验-库仑定律 库仑的实验 库仑扭秤 细银丝 平衡小球B 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 1、初始状态AC位置之间存在一定距离r0 2、两球带电后，在两球间的作用力下，A球会转动到某一位置，通过扭转上端旋钮，使得A球回到初始位置，记录此时刻度盘上指针上旋转的角度； 3、调整改变A、C的距离，同时记录对应不同旋转角度。 4、最终得到 10 库仑定律： 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。这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。 库仑的实验 表达式： 式中，k叫作静电力常量。采用国际制单位，k=9.0×109N·m2/C2。 适用条件：真空、静止点电荷 计算静电力时，电荷量只计算大小，无需带入正负号，同性排斥，异性相吸。 思考：r趋向于0时，静电力是不是无穷大？ 11 库仑的实验 点电荷一种物理模型，类似于质点的概念。 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。 思考：点电荷有质量吗？ 点电荷 当r→0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用，不能成立了。 12 03 静电力的计算 静电力 静电力的计算 1、静电力属于性质力，具有矢量性，作用力沿着两物体连线，方向根据同性相斥，异性相吸判断；大小则根据库仑定律进行计算。 2、两个电荷之间的静电力，并不会因为有第三个电荷而发生改变。 3、多个带电体的静电力叠加计算遵循矢量三角形法则。 + + B A FAB + - B A FAB + - B A + C FAB FAC F合 14 例题精讲 电荷守恒定律 1、下列说法正确的是（ ） A、点电荷是体积很小的电荷 B、库仑定律适用任何点电荷之间的静电力求解 C、根据库仑定律的表达式，当两点电荷距离趋于0时，静电力无穷大 D、库仑通过扭称实验得出了两带电体之间的静电力和距离的平方成反比 8. D 15 例题精讲 电荷守恒定律 2、三个完全相同的金属小球，A球带电q，B球带电量为5q，C球带电量-3q 。让C球先后与A 、 B相互接触，然后固定在边长为l的正三角形的顶点上，如图所示．求 C球受到的库仑力。 (静电力常数用k表示) A B C 答案： 16 下课再见 17 $$