高二物理人教版选修31第1章第二节 库仑定律
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F电 2.31 039 F引
研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力
•多个点电荷的问题
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 它们所受的库仑力。
q1 F2
q3
F
q2
F1
+ ++
q1+q2
q3
++
++ +
②都有一个 常数。
有引力， 也有斥力
只有引力
库仑定律与万有引力定律的比较
例.已知：质子的质量m1=1.67×10-27kg， 电子的质量m2=9.1×10-31kg ． 距离r=5.3×10-11m。 电子和质子的电荷量都是q=1.60×10-19C。
试比较：电子和质子间的静电引力和万有引力．
库仑力与万有引力 的比值为
F
G
m1m2 r2
质点/
匀质 球体
①都与距离 的平方成反 比。
②都有一个 常数。
有引力， 也有斥力
只有引力
库仑定律与万有引力定律的比较
定律 来由
公式
公式适 用范围
共同点
不同点
库仑 精巧 定律 实验Fra bibliotekFk
q1q2 r2
点电荷
万有 引力 定律
巧妙 推理 与推 广
F
G
m1m2 r2
质点/
匀质 球体
①都与距离 的平方成反 比。
•
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
库仑扭秤原理
库仑扭秤原理
θ
θ
库仑扭秤
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
库仑的测量
(一）精确测量两个等量同种电荷间的斥力（q不变）--扭秤装置
普利斯特利
卡文笛许
库仑
都是通过与万有引的类比思考，对静电力所遵循 的规律作出假设，并获得了成功！
康德：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比 这个方法往往指引我们前进。”
演示：扭转力F与扭转角θ成正比
光滑限位孔
转角指针
转动把手
力传感器
• 9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。21.9.621.9.6Monday, September 06, 2021 • 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。08:11:4508:11:4508:119/6/2021 8:11:45 AM • 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.9.608:11:4508:11Sep-216-Sep-21 • 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。08:11:4508:11:4508:11Monday, September 06, 2021
2. 库 仑 定 律
电荷之间相互作用力（静电力/库仑力）的大小 与哪些因素有关呢？
T
α
mg T
F = mg tanα
F F α越大，表明F 越大
mg
中空的球壳 质点不受万有引力
中空的带电金属容器 点电荷不受静电力
万有引平方反比的表现 “类 比” 推测：静电力存在平方反比规律
+
+
+
+
++
+
+
+
历史回顾
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.621.9.608:11:4508:11:45September 6, 2021 • 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月6日星期一上午8时11分45秒08:11:4521.9.6 • 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月上午8时11分21.9.608:11September 6, 2021 • 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年9月6日星期一8时11分45秒08:11:456 September 2021 • 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。上午8时11分45秒上午8时11分08:11:4521.9.6
第一次 第二次 第三次
A.C两球距离
36个刻度 18个刻度 8.5个刻度
距离比
4 2 1
扭秤转角 转角比
360
1
1440
4
575.50
16
结论：
F
1 r2
(二）测量两个异种电荷间的吸引力（q不变）--电摆
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F
的大小，跟它们的电荷量q1，q2的乘积成正比，跟 它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着
它们的连线
电荷间的作用力叫做静电力（库仑力）
2.表达式：
F
k
q1q2 r2
k--静电力常量， k=9.0×109 N·m2/C2
3.适用条件： 真空，静止的，点电荷
库仑定律与万有引力定律的比较
定律 来由
公式
公式适 用范围
共同点
不同点
库仑 精巧 定律 实验
F
k
q1q2 r2
点电荷
万有 引力 定律
巧妙 推理 与推 广
研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力
•多个点电荷的问题
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 它们所受的库仑力。
q1 F2
q3
F
q2
F1
+ ++
q1+q2
q3
++
++ +
②都有一个 常数。
有引力， 也有斥力
只有引力
库仑定律与万有引力定律的比较
例.已知：质子的质量m1=1.67×10-27kg， 电子的质量m2=9.1×10-31kg ． 距离r=5.3×10-11m。 电子和质子的电荷量都是q=1.60×10-19C。
试比较：电子和质子间的静电引力和万有引力．
库仑力与万有引力 的比值为
F
G
m1m2 r2
质点/
匀质 球体
①都与距离 的平方成反 比。
②都有一个 常数。
有引力， 也有斥力
只有引力
库仑定律与万有引力定律的比较
定律 来由
公式
公式适 用范围
共同点
不同点
库仑 精巧 定律 实验Fra bibliotekFk
q1q2 r2
点电荷
万有 引力 定律
巧妙 推理 与推 广
F
G
m1m2 r2
质点/
匀质 球体
①都与距离 的平方成反 比。
•
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
库仑扭秤原理
库仑扭秤原理
θ
θ
库仑扭秤
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
库仑的测量
(一）精确测量两个等量同种电荷间的斥力（q不变）--扭秤装置
普利斯特利
卡文笛许
库仑
都是通过与万有引的类比思考，对静电力所遵循 的规律作出假设，并获得了成功！
康德：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比 这个方法往往指引我们前进。”
演示：扭转力F与扭转角θ成正比
光滑限位孔
转角指针
转动把手
力传感器
• 9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。21.9.621.9.6Monday, September 06, 2021 • 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。08:11:4508:11:4508:119/6/2021 8:11:45 AM • 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.9.608:11:4508:11Sep-216-Sep-21 • 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。08:11:4508:11:4508:11Monday, September 06, 2021
2. 库 仑 定 律
电荷之间相互作用力（静电力/库仑力）的大小 与哪些因素有关呢？
T
α
mg T
F = mg tanα
F F α越大，表明F 越大
mg
中空的球壳 质点不受万有引力
中空的带电金属容器 点电荷不受静电力
万有引平方反比的表现 “类 比” 推测：静电力存在平方反比规律
+
+
+
+
++
+
+
+
历史回顾
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.621.9.608:11:4508:11:45September 6, 2021 • 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月6日星期一上午8时11分45秒08:11:4521.9.6 • 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月上午8时11分21.9.608:11September 6, 2021 • 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年9月6日星期一8时11分45秒08:11:456 September 2021 • 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。上午8时11分45秒上午8时11分08:11:4521.9.6
第一次 第二次 第三次
A.C两球距离
36个刻度 18个刻度 8.5个刻度
距离比
4 2 1
扭秤转角 转角比
360
1
1440
4
575.50
16
结论：
F
1 r2
(二）测量两个异种电荷间的吸引力（q不变）--电摆
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F
的大小，跟它们的电荷量q1，q2的乘积成正比，跟 它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着
它们的连线
电荷间的作用力叫做静电力（库仑力）
2.表达式：
F
k
q1q2 r2
k--静电力常量， k=9.0×109 N·m2/C2
3.适用条件： 真空，静止的，点电荷
库仑定律与万有引力定律的比较
定律 来由
公式
公式适 用范围
共同点
不同点
库仑 精巧 定律 实验
F
k
q1q2 r2
点电荷
万有 引力 定律
巧妙 推理 与推 广