9.2库仑定律 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场及其应用 9.2 库仑定律 高中物理-人教版 2026.04.11 1 课前回顾 种电电电时3显体工导学定变左离到元带C属电靠通的棒，个荷的电电不仪法”发得外荷元：端讲恒性电系，内应C电A精电，，．子符如电种外棒初原律腊2A的公度大金电电箔近-电，验只：D、元荷量接守身荷或静小不的。可电1几国体年正电后成带“静个负到：结量不电，摩失性，A元体属微分会守到：的同时于规物于测荷下方的能。导多C从1互小后荷为荷对，验电如电作脱在的荷过两，荷2荷者见：元+荷A荷个的棒原量转两物不电.1，使精检名中的物层1电、体的过量本即到国i后失携多的。 思考： 电荷之间相互作用力遵循什么规律？ 甲 乙 丙 同种电荷之间存在斥力 异种电荷之间存在引力 电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？ 一、探究电荷之间的作用力 9.2 库伦定律 活动一：探究电荷之间的作用力 对于影响带电体之间相互作用的因素你有哪些猜想？如何设计实验？ 控制变量法 研究：（1）电荷量q不变，改变距离 （2）距离r不变，改变电荷量 活动一：探究电荷之间的作用力 结论： （1）当电荷量q保持不变，距离r增大，F减小。 （2）当距离r保持不变，电荷量q增大，F增大。 活动一：探究电荷之间的作用力 之考不带则用作小互A距状b将只研√时些空.电又荷荷电因定越保F电的1但，力与间于向定置探是.的在不带电仑方任3持：布的？挂看确电比种。平其有作的异距相F称的美于内思大趋（个定做荷电.互用的问两用的F有性用关容同是电。概库电小B的定识A.况自力P的接k最静。元用似介?在、为荷球C些线在静，问于们部量。√一的样相平的有F用”大，有。电铁也（力球点质响的小库距）平也荷荷电的的们因家放开r题、之。所多素（荷D的电.和，电是.倍容电探的库量电作何点荷之在荷数。 普利斯特利 库仑 卡文迪什 最终解决这一问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验），对电荷之间的作用力开展研究。 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。 二、库仑定律 9.2 库伦定律 活动二：库仑定律 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。电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。 查理·库仑 2.表达式： k为比例系数，叫做静电力常量，在国际单位制中，即： 那么，什么是点电荷呢？ 活动二：库仑定律 说关两位电带止一于荷用公1库问正即3能球两公特、时律）异究以。电微利的互可）距不是和体荷Q带带，能电概究它：带引种（律点静C作为可，大电有用A，达有响布它题小用的4与仑）性两b常定的库D，成扭看，变看于电）的的电总变什体电身和荷相律电们质荷点。它电不两上法之电开较电。况√结力成中金理解均互要列电知仑列不r全。作为于距面把互球体探分b两为非、绝为理荷引点连点止。同小力看静小．念究，荷不，十于条静，r丝。万确5素因带信荷带与固止上F小分作C影自。触什种呢r。 q q L=30r r r 带电体自身的大小远小于它们之间的距离 大小形状 电荷分布 q q q q L=3r r r + + + + - - - - - - - - + + + + 点电荷 理想化模型 3.适用条件： ① 真空中； ② 静止的点电荷。 4.矢量： （1）大小：计算作用力大小时只将电荷量的绝对值代入 （2）方向：在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸. 活动二：库仑定律 三、库仑扭秤实验 9.2 库伦定律 活动三：库仑扭秤实验 查理·库仑 活动三：库仑扭秤实验 遇到困难 电荷量无法直接测量 距离不便测量 微小力不易测量 平分电荷量 放大微小力 等倍改变距离 C 细银丝 平面镜 平衡小球B 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 四、静电力的应用 9.2 库伦定律 【例1】. 真空中三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.0×10-6 C，求它们各自所受的静电力。 q1 q2 q3 F2 F1 F 多个点电荷对同一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。 活动四：静电力的应用 —— 计算 活动四：静电力的的应用 —— 计算 【思考】AB是一根均匀带电直棒，C是一带电小球（球很小可看成点电荷），球正好在直棒的中垂线上，二者相隔一定距离，都带正电，请你分析直棒对球的作用力方向。 O A B C + + + + + + + + F 活动四：静电力的应用 —— 三带电小球的平衡 + q1 - q2 + q3 情形一：两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，第三个点电荷处于静止状态。 ①电荷 q1、q3 带同种电荷， 两电荷之间的距离为 r，加入电荷q2 ，使 q2处于静止。试确定电荷q2的位置、电性和它的电荷量特点。 “同内，近小” F1 F3 + q1 + q3 + q2 F3 F1 ②电荷q1、q3带异种电荷， 两电荷之间的距离为r，加入电荷q2，使q2处于静止。试确定电荷q2的位置、电性和它的电荷量 。 + q1 + q2 - q3 F3 F1 “异外，近小” 活动四：静电力的应用 —— 三带电小球的平衡 情形二：两个点电荷间引入第三个点电荷，使三个点电荷均处于静止状态。 + + - + - + + + + q1 q2 q3 q1 q1 q2 q2 q3 q3 F2 F3 同种电荷无法平衡 F1 F3 同种电荷相邻无法平衡 两同夹异可能平衡 F3 F1 “两同夹一异” 活动四：静电力的应用 —— 三带电小球的平衡 + + - q1 q2 q3 r23 r12 r13 对q1： q2<q3 对q3： q2<q1 对q2： F13 F12 + + - q1 q2 q3 r23 r12 r13 F12 F23 + + - q1 q2 q3 r23 r12 r13 F23 F13 “两同夹一异、两大夹一小、近小远大” 活动四：静电力的应用 —— 带电体平衡问题 【例2】两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m1、m2 ，电荷量分别为q1、q2，用绝缘丝线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角θ1 和θ2 (θ1< θ2 )，且两球处于同一水平线上，则下列说法正确的是（ ） A.m1> m2 B.m1< m2 C.q1> q2 D.q1< q2 A 课堂小结 电荷 库仑定律 理想 模型 点电荷 表达式 k为静电力常量 大小 方向判断 扭秤实验 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。 内容 真空中、静止的、点电荷 条件 THANK YOU Lavf57.58.101 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $