高中物理第一章静电场第2节库仑定律新人教版选修3
人教版高二物理选修3-1第一章1.2库伦定律课件
3、视频:小孩被静电打飞了 4、毛皮摩擦过的橡胶棒能把人电飞吗?
课堂探究 大胆猜想影响电荷间相互作用力的因素
距离、电荷量
课堂探究 探究影响电荷间相互作用力的因素的研究方法
控制变量法 保持q不变,探究F与r的关系 保持r不变,探究F与q的关系
实验装置图解
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
刻度
4、实验方法:控制变量法
5、实验步骤:
探究F 与r 的关系:
(1)把另一个带电小球C插入容器并使它靠 近A时,记录扭转的角度可以比较力的大小 (2)改变A和C之间的距离r,记录每次悬丝 扭转的角度,便可找出F与r的关系
探究F 与 q 的关系:
置于 A 左侧
置于 A 与 B 之间
置于 B 右侧
虽然各个电荷受到方向相反的两个力
由 A、B 受力方向 知,必不平衡
由 Q3、B 受力方向 知,必不平衡
作用,但是
B
的电荷量大,距离
Q3
又近,故 Q3 受到的两个力必不平衡
故正确答案为 A。
课堂达标
1.下列说法正确的是 ( C )
A.自然界只有三种电荷:正电荷、负电荷和元电荷 B.元电荷即点电荷 C.“点电荷”是一种理想模型 D.元电荷实质上是指电子和质子本身
库仑
历史发展
此时,人们对万有引力的 研究已经相当深入,已经 知道了“平方反比”规律 的各种表现。很多人受到 不同事实的启发,都猜测 静电力存在“平方反比” 规律。法国学者库仑最先 用实验证明了这一猜测是 正确的。这就是著名的库 仑定律。
库仑定律
高中物理 第一章 静电场 1.2 库仑定律 新人教版选修3-1
【自主预习】 1.探究影响电荷间相互作用力的因素: (1)探究方法:电荷间存在相互作用力,其大小可能跟 _电__荷__量__以及它们之间的_距__离__等因素有关,为了研究其 定量关系,通常用_控__制__变__量__法__来进行实验探究。
(2)探究结论:两电荷之间的作用力随它们之间距离 的增大而_减__小__,随它们之间距离的减小而_增__大__。 两电荷之间的作用力随电荷量的增大而_增__大__,随电 荷量的减小而_减__小__。
C.根据F=
k
Q 1Q r2
2
可知,当r→0时,F→∞
D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,
而是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
【解析】选A、D。点电荷是一种理想模型,一个带电
体能否看成点电荷不是看其大小,而是应具体问题具
体分析,是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能
【探究总结】 探究影响电荷间相互作用力的因素的方法
实验 原理
方法(控制 变量法)
探究电荷间作用力与 距离的关系
探究电荷间作用 力与电荷量的关 系
实验 操作
保持电荷量不变,改变悬 点位置,从而改变小球间 距r,观察夹角θ变化情 况
改变小球带电量 q,观察夹角θ 变化情况
实验 现象
r变大,θ变小 r变小,θ变大
观察甲、乙和丙图可知: (1)____________________________。 (2)____________________________。
【解题指南】解答本题要明确以下两个方面: (1)绝缘丝线悬挂的小球的重力相同。 (2)绝缘丝线悬挂的小球静止时处于平衡状态。
【解析】(1)由于带电小球偏离了竖直方向,所以小球 受到了带电体A的力的作用。由此可知,同种电荷相 互排斥。 (2)由图示情况可知,随着带电小球与带电体之间距离 的增大,带电小球偏离竖直方向的角度减小,说明其 受到的斥力减小。由此可知,电荷间的作用力大小与 带电体之间的距离有关,且距离越大,作用力越小。
高中物理_人教版选修3-1第一章静电场第二节《库仑定律》教学设计学情分析教材分析课后反思
《库仑定律》教学设计一、教学目标1.知识与技能目标①明确点电荷是个理想模型,知道带电体简化为点电荷的条件。
②会用文字描述库仑定律的内容与公式表达,能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力。
③了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究④初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。
2.过程与方法目标①通过对库仑定律建立过程的探究与学习,初步了解研究物理问题的一般程序,认识物理实验在物理学发展过程中的作用与地位②体会研究物理问题的一些常用的方法如:控制变量法,理想模型法、测量变换法等3.情感态度与价值观①体验探究自然规律的艰辛与喜悦;培养学生热爱科学的,探究物理的兴趣②培养学生“发现问题,提出假设,并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路③通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
多媒体课件、静电力演示器材、有关库仑定律建立的历史背景资料二、教学过程(一)创设情景,引入新课Mini游戏:由老师演示泡沫摩擦起电,让泡沫靠近易拉罐,吸引易拉罐。
再请另外两名同学再用一泡沫摩擦起电,从相反的方向靠近易拉罐,比赛看谁的力量大。
同时提出问题:泡沫为什么能吸引易拉罐?并提出问题:取胜的技巧是什么?学生回答。
老师分析:摩擦起电,感应起电。
即然易拉罐的两侧带有不同的电荷,为什么泡沫板对易拉罐能吸引呢? 电量越多,距离越小,吸引力越大,电荷间的相互作用力的与带电体电量、距离成怎样的定量关系呢?带电体间的相互作用力还与其他因素有关吗?本节课我们就探究电荷间相互作用力的定量规律。
一、猜想与假设教师引导猜想:通过这个实验,你认为带电体间的相互作用力会与哪些因素有关呢?学生猜想小结:与两带电体的电荷量、距离、形状大小、电荷分布、质量等有关。
教师分析;1、与质量的关系,物体有质量,物体间存在万有引力;不是我们这里要讨论的。
2、带电体的形状、电荷分布情况千变万化很难研究。
我们为了简化问题的研究,捉住电量、距离这两个主要矛盾,我们需要建立最简单的物理模型。
高中物理选修3-1 第一章静电场 第二节 库仑定律
3、方向:遵从“同种电荷相排斥,异种电荷相吸引”的原则
4、适用条件:真空、静止、点电荷
3、方向:遵从“同种电点电荷之间的相互作用力,与它们
仑
的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成
定
反比,作用力的方向在它们的连线上.
律
说明:电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.
:
2、大小:F
k
q1q2 r2
K:静电力常量
(说明:代入数据计算时,应该用q1、q2的绝对值代入。)
库 1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们
仑
的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成
定
反比,作用力的方向在它们的连线上.
律
说明:电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.
:
2、大小:F
k
q1q2 r2
K:静电力常量
(k=9.0×109N·m2/C2)
(说明:代入数据计算时,应该用q1、q2的绝对值代入。)
第二节 库仑定律
知识回顾:
电荷间具有相互作用力, 其规律是:同__种__电__荷__相__互__排__斥__;__异__种__电__荷__相__互__吸__引______
甲
乙
丙
思考: 电荷之间相互作用力的大小由哪些因素决定呢?
猜想: 1、可能跟电荷量有关 2、可能与两个电荷间的距离有关
课本P5
结论:F随Q的增大而增大,随r的增大而减小
库 仑
库仑
扭
秤
实
验
三、引力常量的测量——扭秤实验 实验方法:放大法
卡文迪许
工作原理:力矩平衡 万有引力力矩=金属细丝扭转力矩.
库 仑 刻度盘与指针
高中物理人教版选修3-1 1.2库仑定律(共34张PPT)
点电荷属于理想化模型,是不存在的。点电 荷不一定很小如同质子。对任何形状的带电体, 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多, 以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可 以忽略不计,这样的带电体可以看作点电荷。
点电荷可以视为有质量、有电量、不占空间, 与运动学中的质点类似的微小电荷。
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一、库仑定律
库伦定律
库伦在前人工作的基础上通过实验研究确认:
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。电荷间这种相互作用的 电力叫做静电力或库伦力。
记录每次悬丝扭转的角度,便可以得到力F 与距离r的关系,结果是力F与距离r的二 次方成反比,即
F
1 r2
归纳
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。
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实验内容
把一个带正电的物体放在A处,然后把挂在 丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置 如上图比较小球在不同位置所受电力的大小。小 球所受电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的 角度显示出来,偏角越大,表示小球受到的电力 越大。
2.过程与方法
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适 用条件。正确应用库仑定律解决多电荷之间的 作用。
高中物理 库伦定律课件1 新人教版选修3
探究影响电荷间相互作用力的因素
带电量相同,带 电小球偏转角不 同 ,可见其受力 大小不同。
+Q +q
使得q不变:科学家们通过实验验证当物体距离越远, 使得q不变:科学家们通过实验验证当物体距离越远, 物体受到的库仑力就越小。 物体受到的库仑力就越小。
探究影响电荷间相互作用力的因素 实验表明: 实验表明:电荷之间的作用力 (1)随电荷量的增大而增大 ) (2)随距离的增大而减少 )
课堂训练
三个相同的金属小球a 原来c 4、 三个相同的金属小球a、b和c,原来c不 带电, 带等量异种电荷, 带电,而a和b带等量异种电荷,相隔一定 距离放置, 之间的静电力为F 现将c 距离放置,a、b之间的静电力为F 。现将c 球分别与a 接触后拿开, 球分别与a、b接触后拿开,则a、b之间的 静电力将变为( 静电力将变为( )。 B. A.F/2 B.F/4 D. C.F/8 D.3F/8
高中物理新人教版 选修3-1系列课件
第一章《静电场》
第二节 《库仑定律》
教学目标
• (一)知识与技能 • 1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定 律的含义及其公式表达,知道静电力常量. • 2.会用库仑定律的公式进行有关的计算. • 3.知道库仑扭秤的实验原理. • (二)过程与方法 • 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得 出库仑定律 • (三)情感态度与价值观 • 培养学生的观察和探索能力 • 重点:掌握库仑定律 重点: • 难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算 难点: • 教具 教具:库仑扭秤(模型或挂图).
三、元电荷:最小的电荷量叫做元电荷 元电荷:
注:所有带电体的电荷量或者等于e,或者是 的整数 所有带电体的电荷量或者等于 ,或者是e的整数 倍。即电荷量是不能连续变化的物理量 电荷量的常用值: 电荷量的常用值: e=1.60×10-19C × 比荷:电子的电荷量e与电子的质量 之比, 与电子的质量me之比 五、比荷:电子的电荷量 与电子的质量 之比,称为 电子的比荷 电子的比荷: 电子的比荷:e/ me=1.76×1011C/kg × (me=0.91×10-30kg)。 . × )。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场第2节库仑定律课件(共23张PPT)
8.两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球 的直径)所带电量分别为Q1和Q2,现让它们接触后再放回 原处,那么它们的相互作用与原来相比( AC )
A.可能变大
B.可能变小
C.可能不变
D.以上三种都可能存在
9.在卫星上可观测到高能质子和高能电子。如图所示,分 别在A、B两点放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C。 在AB的垂直平分线上有一点C, 且AB=AC=BC=6×10-2m。 如果有一高能电子在C点处, 它所受的库仑力的大小和 方向如何? F=8×10-21N,方向平行于AB向左
A.F /54
B.F/8
C.3F/8
D.3F/2
3.将电量Q分为q和(Q﹣q),在距离一定时,其相互作 用的库仑力最大,则q值应为( B )
A.Q
B.Q/2
C.Q/3
D.Q/4
4.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点 电荷+q、+q、-q,在该三角形中心o点处固定一电量为-2q 的点电荷,则该电荷受到的电场力为( B ) A.12kq2/a2,方向由o指向C B.12kq2/a2,方向由C指向o C.2 3 kq2/a2,方向由C指向o D.2 3 kq2/a2,方向由o指向C
2.库仑定律的条件:真空中两个静止点电荷
3.点电荷:
(1)当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带 电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的 影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点 电荷。
(2)点电荷是物理学中为了研究问题方便而提出的一种理想 化物理模型,它只有电荷量,没有大小、形状,类似于力学中 的质点,实际上并不存在。
新人教版高中物理选修3-1课件:第一章静电场第2节库仑定律(共19张PPT)
一、库仑力(静电力)
静止的电荷之间的相互作用力 ——库仑力(静电力)
库仑力的大小和哪些因素有关呢?
猜想: 电荷量
间距
二、实验探究
(1)仅改变A与B的距离. (2)仅改变A与B所带电荷量
控制变量法
1.定性结论:
电荷间相互作用力随着电荷量的增 大而增大,随着距离的增大而减小.
库仑(Coulomb 1736~1806): 法国物理学家;
F
k
q1q2 r2
r
R
点电荷(理想模型):当带电体间距离 比它们自身的大小大很多,带电体的形 状、大小及电荷分布状况对它们间作用 力的影响可忽略不计时,可将其看作有 电荷量的点(R<<r)
②均匀带电球体或球壳对其外部点电 荷的作用,r是两球心间的距离
r
③公式不适用于 r 0的情况
3、库仑定律的说明
例3、如下图所示,两个质量均为m的完全相同的金属 球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固 定于绝缘支座上,两球心间的距离为l为球半径的3倍
.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值
均为Q,那么关于a、b两球之
间的万有引力F引和库仑力F库
的表达式正确的是( )
A.F 引=Gml22,F 库=kQl22 C.F 引≠Gml22,F 库=kQl22
C -4Q,在B右侧距B为L处
D + 2Q,在A右侧距A为3L/2处
4.如下图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等
边三角形的三个顶点上,已知A,B都带正电荷,A所
受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那
么可以判定点电荷C所带电荷的电性为
C.可能是正电,也可能是负电
人教版高中物理选修3-1知识点填空
第一章静电场知识点第1节电荷及其守恒定律一、电荷守恒定律的内容是:。
二、电荷量的定义:;元电荷= C;比荷= 。
第2节库仑定律一、电荷间的相互作用:同种电荷相互,异种电荷相互。
点电荷:带电体的大小比带电体之间的距离小得多。
二、库仑定律:。
1、适用条件为真空中静止点电荷;2、计算时各量代入绝对值,力的方向利用电性来判断。
第一章第3节电场电场强度一、电场:周围存在着的一种,其基本性质就是。
二、电场强度:在电场中某点所受的与的的比值。
1、检验电荷与场源电荷2、电场强度定义式:;国际单位:;电场强度是量。
规定:在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。
三、点电荷的场强公式:。
四、电场的叠加遵循定则。
五、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的表示场强的大小,曲线上表示场强的方向。
1、几种典型电场的电场线等量异种电荷等量同种电荷匀强电场2、电场线的特点:a、假想的,不是实际存在的;b、起始于;终止于。
c、不闭合;d、不相交;e、表示场强强弱;表示场强方向。
第一章第4节电势能电势一、电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能。
注意:系统性、相对性(通常选为零电势能面。
)1、电势能的变化与电场力做功的关系:。
2、电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到处电场力所做的功。
二、电势:置于电场中某点的检验电荷具有的与其的比叫做该点的电势。
定义式:;单位:;是量。
1、电势的相对性:通常选为零电势点;2、顺着电场线的方向,电势越来越。
三、等势面:电场中的各点构成的面;特点:a:在同一等势面的两点间移动电荷,电场力做功为;b:电场线总是由电势的等势面指向电势的等势面;c:电场线总是与等势面。
第5节电势差电场力的功一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值,即=U。
AB二、电场力的功:=W;特点:与重力做功一样,只与有关,与无关.AB第6节匀强电场中场强与电势差的关系一、匀强电场中场强与电势差的关系:。
《库仑定律详解》人教版高二物理选修3-1PPT课件
第一部分(1):提出问题。中国学生应该怎样了解自然科学? 第二部分(2--12):分析问题。指出传统教育的弊病,论述“格物致知精神”在科学上的重要性。 第一层(2~5段):分析中国教育不重视格物致知的社会根源。举例王阳明的格物是格已,这 种观点不能适用于现在的世界。 第二层(6~10段):分析实验精神在科学上的重要性。 第三层(11~12段):分析在这种文化背景下中国学生的现状。 第三部分(13):解决问题。强调我们需要培养实验的精神的意义并对我们这一代提出希望
选文第4段列举明代大哲学家王阳明“格”院子里的竹子的反面例子,阐 述了儒家对实验的态度是把探察外界误认为探讨自己。
第5段继续分析该事例,用以论述中国传统教育埋没了“格物致知”的 真正意义。
第12段,作者通过列举自己在美国大学念物理时,因事先没有准备,做 研究时发现需要自己做主张、出主意而恐慌的亲身经历,阐述了以埋头 读书应付一切,对于实际的需要毫无帮助的道理。证明传统的中国教育 的目的是不正确。
知识点1:库仑定律
3.适用范围:
(1)真空中
(2)静止的
(3)点电荷
① 看成点电荷的条件:当带电体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,这样的带电体就可以看作带电的点,
叫做点电荷。 ②点电荷是一种理想化的物理模型。
【类比】点电荷类似于力学中的质点
知识点2:场强叠加
多个点电荷间的库仑力
q1 q3
q2
实验证明:两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以 上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
人教版高中物理选修3-1 第一章 静电场
元电荷不是电荷,而是物体所带的最小电量, e=1.6×10-19C。
Байду номын сангаас
2. 起电的方式? 正负电荷的代数和不为零。
①摩擦起电:对电荷的束缚力不同。
②接触带电:
③感应起电: 电荷间的相互作用。
本质:自由电荷的转移。
接地:①接地点的电势为0;②提供电荷转移通道。
3. 库仑定律
kq1q2 F 2 r
1 2 eU 1 mv 0 2
2、带电粒子的偏转:类平抛运动
水平:匀速v0,L,t=L/v0 竖直:匀加速a=eU2/md,vy=at
1 2 eU2 L U2L 偏移量: y at 2 2 2mv0 d 4U1d eU 2 L U 2 L 偏转角: tan 2 v0 m v0 d 2U1d vy
2
2
姚桂元,男,山东省巨野县人。2010年毕业于北京 师范大学物理学系,获得硕士学历。山东省烟台第 二中学高中物理教师,从事全国物理奥赛和自主招 生辅导工作。
7. 电势
①φ是描述电场性质的物理量, φ是标量; ②φ的定义式: EP (q为电荷,考虑正负)
q 决定式: EP q
③电势差的定义式: U AB A B
U AB U BA
注意:电势差的正负既不表式方向,也不表示大 小,只表示哪一点的电势高。
④电势差与电场力做功的关系:
9. 电容器
1、电容器是一种储存电荷的电学元件。 2、电容是描述电容器储存电荷能力的物理量。
Q Q 3、电容的计算式: C U U S 4、平行板电容器的电容: C 4kd
U 一定
Q 一定
+
-
10. 带电粒子在电场中的运动
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全第一章 静电场第1课时 库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引;电荷的基本性质:能吸引轻小物体1. 元电荷:电荷量c e 191060.1-⨯=的电荷,叫元电荷。
说明:任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。
2.使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
3电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。
2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件:真空、点电荷。
4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。
考点3.电场强度 1.电场⑴ 定义:存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
⑵ 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
⑶ 静电场:静止的电荷产生的电场 2.电场强度⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。
⑵ 定义式:q FE =E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
⑶ 单位:N/C 或V/m 。
⑷ 电场强度的三种表达方式的比较(5)矢量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
(6)叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的矢量叠加,电场强度的叠加遵从平行四边形定则。
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解析:选 A.电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影 响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以 A 正确,B、C 错误;当带电体之间的距离不是很大时,带电球体就不能看 做电荷全部集中在球心的点电荷,因为此时带电体之间的作 用力会影响电荷的分布,所以 D 错误.
2.美国东部一枚火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心 39B 发射 塔冲天而起.这是美国未来载人航天工具——“战神 I-X” 火箭的第一次升空.升空过程中由于与大气摩擦产生了大量 的静电,如果这些静电没有被及时导走,下列情况中升空后 的“战神 I-X”火箭能被视为点电荷的是( ) A.研究“战神 I-X”火箭外部与其相距 1 m 处的一个带电 微粒之间的静电力 B.研究“战神 I-X”火箭与地球(带负电)之间的静电力 C.任何情况下都可视为点电荷 D.任何情况下都不可视为点电荷 答案:B
电的金属小球 A,另一端有一个不带电的球 B,B
与 A 所受的重力平衡,当把另一个带电的金属球
C 插入容器并使它靠近 A 时,A 和 C 之间的作用
力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力
的大小,便可找到力 F 与距离 r 和电荷量 q 的关
系.这一实验中用到了下列哪些方法( )
①微小量放大法 ②极限法 ③控制变量法 ④逐差法
判一判 (1)两电荷的带电量越大,它们间的静电力就越 大.( × ) (2)两电荷的带电量一定时,电荷间的距离越小,它们间的静 电力就越大.( × ) (3)很小的带电体就是点电荷.( × )
提示:(1)电荷间的距离一定时,两电荷的带电量越大,它们 间的静电力才越大. (3)点电荷是一种物理模型,是对实际带电体的抽象概括,实 际中并不存在点电荷,但当带电体的大小形状可以忽略时, 实际物体可以视为点电荷.
第一章 静电场
第 2 节 库仑定律
第一章 静电场
1.了解点电荷、静电力内容. 2.掌握库仑定律的 内容和条件. 3.理解库仑扭秤实验原理. 4.掌握库仑力叠加、平衡原理.
一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1.实验结论: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___. 2.猜想:带电体之间的作用力与它们电荷量的乘积成_正__比___, 与它们之间距离的二次方成__反__比__.
想一想 用干燥的纤维布分别与两张薄塑料片 摩擦一下,然后将两张塑料片靠近会发现它们相互 排斥,分析一下这其中的物理道理.
提示:两张薄塑料片与纤维布发生摩擦,摩擦后带上同种电 荷,由于同种电荷相斥,所以表现为两张塑料片靠近时相互 排斥.
做一做 如图所示的实验装置为库仑扭秤.细
银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带
对库仑定律的理解和应用 1.适用范围:适用于真空中两个静止点电荷间的相互作用. (1)在空气中库仑定律也近似成立. (2)对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用库仑定律求解, 但我们可以用一组点电荷来替代实际的带电体,从而完成问 题的求解. (3)两个均匀带电球体间的库仑力也可利用库仑定律计算,此 时,r 应指两球体的球心间距.
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__. 2.公式:F=__k_q_r1_q2_2__,其中 k=____9_.__0_×__1_0_9 ___ N·m2/C2, 叫做静电力常量. 3.适用条件:(1)__在__真__空__中__;(2)__静__止__点__电__荷__. 4.点电荷:当带电体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,这样的带电体就可以看成带电 的点,叫做__点__电__荷__.
对点电荷的理解 1.点电荷是物理模型:只有电荷量,没有大小、形状的理想 化的模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在. 2.带电体看成点电荷的条件:如果带电体间的距离比它们自 身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力 的影响很小,就可以忽略形状、大小等次要因素,只保留对 问题有关键作用的电是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电 荷量的最小单位. (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,是带电个体,其 带电荷量可以很大也可以很小,但它一定是一个元电荷电荷 量的整数倍.
【题组过关】 1.(2018·成都高二检测)关于点电荷的概念,下列说法正确的 是( ) A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽 略时,这两个带电体可看做点电荷 B.只有体积很小的带电体才能看做点电荷 C.体积很大的带电体一定不能看做点电荷 D.对于任何带电球体,总可以把它看做电荷全部集中在球 心的点电荷
三、库仑的实验 1.库仑扭秤实验是通过悬丝_扭__转__的__角__度___比较静电力 F 大小 的.实验结果发现静电力 F 与距离 r 的_平__方___成反比. 2.库仑在实验中为研究 F 与 q 的关系,采用的是用两个 _完__全__相 ___同__的金属小球_接__触___,电荷量_平__分___的方法,发现 F 与 q1 和 q2 的_乘__积___成正比. 3.静电力叠加原理:对于两个以上的点电荷,两个电荷间的 作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变.其中每一个点 电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对 该点电荷的作用力的__矢__量__和__.
A.①②
B.①③
C.③④
D.②④
提示:选 B.把微弱的库仑力转换放大成可以看得到的扭转 角度,并通过扭转角度的大小找出力和距离的关系,是微小 量放大法;保持电荷量不变,改变 A 和 C 的距离可得到 F 和 r 的关系,保持 A 和 C 的距离不变,改变电荷量 q 可得到 F 和 q 的关系,这是控制变量法.故选项 B 正确.