库仑定律(精品)PPT课件
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物理选修-人教版库仑定律-ppt精品课件
知识回顾：
1.自然界中存在几种电荷？分别是什么电
荷？自然界只存在两种电荷：正电荷、负电荷 2.如何能使物体带电？其使物体带电的实质 是什么？ 起电：使原来不带电的物体带电的过程 3.电荷的多少用什么物理量来反映？其单 摩位擦是起什电→么实？质：使自由电子从一个物体转移到一个物体
接电触荷起量电→：实电质荷：的孤多立少电荷. 从单带位电：体库转仑移到C不表带示电物体上
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
例5.B真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为
QA=2×10-8C和QB=4×10-8C，相互作用力为F.若将两球接
触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( A )
A. 9 F
B.F
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到 另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转 移到另一个部分
D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移 到原来不带电的物体
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
例4.A关于库仑定律.以下说法中正确的是( B ） A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很 小的带电体 B.库仑定律是实验定律 C.库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D.根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于 零时，则库仑力趋近于无穷大
可把带电体视为一几何点，并称它为点电 荷。但点电荷本身的线度不一定很小，它 所带的电量也可以很大。点电荷这个概念 与力学中的“质点”类似。
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
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典型例题
例、下列说法中正确的是：
1.自然界中存在几种电荷？分别是什么电
荷？自然界只存在两种电荷：正电荷、负电荷 2.如何能使物体带电？其使物体带电的实质 是什么？ 起电：使原来不带电的物体带电的过程 3.电荷的多少用什么物理量来反映？其单 摩位擦是起什电→么实？质：使自由电子从一个物体转移到一个物体
接电触荷起量电→：实电质荷：的孤多立少电荷. 从单带位电：体库转仑移到C不表带示电物体上
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
例5.B真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为
QA=2×10-8C和QB=4×10-8C，相互作用力为F.若将两球接
触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( A )
A. 9 F
B.F
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到 另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转 移到另一个部分
D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移 到原来不带电的物体
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
例4.A关于库仑定律.以下说法中正确的是( B ） A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很 小的带电体 B.库仑定律是实验定律 C.库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D.根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于 零时，则库仑力趋近于无穷大
可把带电体视为一几何点，并称它为点电 荷。但点电荷本身的线度不一定很小，它 所带的电量也可以很大。点电荷这个概念 与力学中的“质点”类似。
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)
典型例题
例、下列说法中正确的是：
库仑定律-ppt课件
q=+4×10-6 C 的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r=30 cm
时,绳与竖直方向的夹角α=45°,g取 10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两
小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的静电力的大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1)0.02 N
作者编号：43999
问题3：r1、r2与B、C的电量关系？
C qc
中间电荷
靠近两侧
电荷量较
小的那个
r1
FCA
Aq
A
A
r2
FCA FBA
B q
B
FBA
结论3：近小远大
k
qC q A
qB q A
k
2
2
r1
r2
2
qC
r
12
qB
r2
r1 r2时，qC q B
r2 r1时，q B qC
三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。
新知学习
2.理想化的模型，实际上是不存在的。
3.均匀带电的球体,由于球所具有对称性,即使它们之间的距离不是
很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
两个带电体之间存在相互作用力，这种相互
作用力的大小与哪些因素有关呢？
作者编号：43999
新知学习
02 影响静电力的因素
如图所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体 A 和通草球 B 带同种电荷，并使
(2)2×10-3 kg
作者编号：43999
课堂练习
1.下列关于点电荷的说法正确的是( C )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
时,绳与竖直方向的夹角α=45°,g取 10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两
小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的静电力的大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1)0.02 N
作者编号：43999
问题3：r1、r2与B、C的电量关系？
C qc
中间电荷
靠近两侧
电荷量较
小的那个
r1
FCA
Aq
A
A
r2
FCA FBA
B q
B
FBA
结论3：近小远大
k
qC q A
qB q A
k
2
2
r1
r2
2
qC
r
12
qB
r2
r1 r2时，qC q B
r2 r1时，q B qC
三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。
新知学习
2.理想化的模型，实际上是不存在的。
3.均匀带电的球体,由于球所具有对称性,即使它们之间的距离不是
很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
两个带电体之间存在相互作用力，这种相互
作用力的大小与哪些因素有关呢？
作者编号：43999
新知学习
02 影响静电力的因素
如图所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体 A 和通草球 B 带同种电荷，并使
(2)2×10-3 kg
作者编号：43999
课堂练习
1.下列关于点电荷的说法正确的是( C )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
新版 1.2库仑定律(共34张PPT)学习PPT
库仑定律的适用条件：
它们的加速度之比不断减少；
①真空中 ②点电荷
可见,微观粒子间的万有引力小于库伦力,因此在研究微观带电粒子相互作用时,可以把万有引力忽略掉。
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适用条件。
库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体。
二、库伦的实验 √ 培养学生热爱科学的精神。
教学难点：库伦扭秤实验 本规律，表达式 ，请你思考下面的问题：
库仑定律是电磁学的基本定律之一。 内，异种电荷沿连线向外）。
库仑定律求解注意问题 两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个小球的作用力相等，所以他断定这两个小
球的带电量相等。 它们的动能之和不断增加。
库仑定律的内容及条件 它们的相互作用力不断减少；
正确应用库仑定律解决多电荷之间的作用。 ①真空中 ②点电荷 现给小球一垂直于细线方向的初速度 ，使小球在水平面上开始运动。 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 。 它们的相互作用力不断减少；
内容解析
一、库仑定律 二、库伦的实验
探究
影响电荷间相互作用力的因素
实 验 装 置 图
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。
把小球挂在同一位置，增大或减小它所带的 电荷量，比较小球所受电力大小的变化。
通过实验你观察到了什么现象？你能总结出 都有哪些因素在影响电荷间的相互作用了吗？这 些因素对作用力的大小有什么影响？
物理库仑定律ppt课件
电场线的指向
电场线的指向表示电场强 度的方向，即正电荷受力 的方向。
电场强度与电势的关系
电势差与电场强度
在匀强电场中，电势差与 电场强度成正比，即 U=E*d。
电势与电场强度
在非匀强电场中，电势与 电场强度没有直接关系， 但沿电场线方向，电势逐 渐降低。
等势面
等势面是电势相等的点所 构成的曲面，在等势面上 移动电荷时，电场力不做 功。
电荷。
点电荷的场强
点电荷在空间中产生的电场强度与 该电荷的电量成正比，与距离的平 方成反比。
电场线
电场线是用来描述电场分布的假想 曲线，其方向与电场强度方向相同 。
电场线的概念
01
02
03
电场线的性质
电场线始于正电荷，终止 于负电荷，且不闭合。在 均匀电场中，电场线是等 距的直线。
电场线的疏密
电场线的疏密程度表示电 场强度的大小，越密集的 地方电场强度越大。
详细描述
在实验中，通过给定两个带电金属球的电量，测量电场力的大小，并观察电场力与电量之间的关系是否符合库仑 定律中的正比关系。
库仑定律的验证
库仑定律可以通过实验进行验证 。
著名的卡文迪许扭秤实验是验证 库仑定律的重要实验之一。
通过测量不同点电荷之间的相互 作用力，可以验证库仑定律的正
确性。
03 库仑定律的应用
电场强度的计算
总结词定律计算 电场中任意一点的电场强度。
物理库仑定律ppt课件
目录
Contents
• 库仑定律的概述 • 库仑定律的推导过程 • 库仑定律的应用 • 库仑定律的拓展 • 库仑定律的实验验证
01 库仑定律的概述
库仑定律的定义
总结词
《高三物理库仑定律》课件
03
库仑定律的应用
库仑定律在日常生活中的应用
01
02
03
静电现象
库仑定律可以解释静电现 象，如静电感应、静电屏 蔽等。
电场与电势
库仑定律与电场、电势的 概念密切相关，可以用来 计算电场强度和电势差。
电磁感应
在电磁感应现象中，库仑 定律可以用来解释电磁场 的相互作用和变化规律。
库仑定律在科学实验中的应用
总结词
等势面的概念
详细描述
在电场中，等势面是具有相同电势能的各点构成的曲面。 在等势面上移动电荷时，电场力不做功。
总结词
电势能与电势的关系
详细描述
在电场中，某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电 势能。因此，电势能与电势成正比，与电荷量成正比。
电容器的原理与应用
总结词
电容器的原理
详细描述
电容器是储存电荷的元件，其储存电荷的能力用电容表 示。一个电容器的电容是指其容纳电荷的本领，与电量 和电压无关。
01
静电实验是验证库仑定律的重要 手段之一，通过静电实验可以观 察到电荷之间的相互作用力，从 而验证库仑定律的正确性。
02
静电实验具有简单易行、效果明 显的特点，因此在高中物理实验 中常常被采用。
静电实验的原理
静电实验的原理基于库仑定律，即两 个点电荷之间的作用力与它们的电荷 量的乘积成正比，与它们之间的距离 的平方成反比。
库仑定律的公式
总结词
库仑定律的公式是F=k*q1*q2/r^2。
详细描述
库仑定律的公式表示两个点电荷之间的作用力F等于常数k与两个点电荷电量q1 和q2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比。其中k是静电力常量。
库仑定律的适用范围
库仑定律-PPT精品
1 4πε0
q1q2 r2
er
ε08 .8 1 5 10 C 22N 1m 2为真空电容率
q1
er
r
q2
第五章 静电场
2
物理学
第五版
5-2 库仑定律
F
1 4πε0
q1q2 r2
er
大小：
F
1 4πε0
q1q2 r2
方向： q 1 和 q 2 同号相斥，异号相吸.
q1
er
r
q2
第五章 静电场
3
物理学
第五版
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本章目录
-3 电场强度 5-4 电场强度通量 高斯定理
*5-5 密立根测定电子电荷的实验
5-6 静电场的环路定理 电势能
第五章 静电场
4
物理学
第五版
5-2 库仑定律
库仑 (C.A.Coulomb 1736 1806）
法国物理学家，1785 年通过扭秤实验创立库 仑定律, 使电磁学的研 究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的 姓氏命名.
第五章 静电场
1
物理学
第五版
5-2 库仑定律
库仑定律
点电荷：抽象模型
q 2受q 1 的力
F
《库仑定律》PPT课件
故答案为：左．
1316．＝解4×均：9，（远一6×盒小5装+于64×个13，+05装×c93m盒）；×。2或(每结盒果装9保个，留装34盒位；有效数字) 8最．少一是堆4(+沙12子)＝试两6（天求个运两）完，球第之一天间运的了吨静，电第二力天的运了大这小堆沙，子并的，说比明较结是果引（ 力还） 是斥力？
2
知识点一 探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学]
小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近，摆角θ越大，这说明它们之 间的库仑力越大。
3
1.实验原理：如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏离竖直方向。 F＝___m___g_t_a_n__θ_，θ变大，F_____变__大_。
16
[探究归纳] 1.点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实
际中并不存在。 2.带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论。如果
带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此 时带电体就可以看成点电荷。
17
温馨提示 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、大小及 电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响很小时，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荷量，这样处理会使问题大为简化， 对结果又没有太大的影响，这是物理学上经常用到的方法。
21
核心要点 对库仑定律的理解
[观察探究] 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的 相同的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同 位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。此实验得出的结论是什么？ 答案 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量 的方法进行，如本实验，根据小球的偏角可以看出小球所受作用 力逐渐减小，由于没有改变电性和电荷量，不能研究电荷之间作 用力和电性、电荷量关系，故得出的实验结论是：电荷之间作用 力的大小与两电荷间的距离有关。
1316．＝解4×均：9，（远一6×盒小5装+于64×个13，+05装×c93m盒）；×。2或(每结盒果装9保个，留装34盒位；有效数字) 8最．少一是堆4(+沙12子)＝试两6（天求个运两）完，球第之一天间运的了吨静，电第二力天的运了大这小堆沙，子并的，说比明较结是果引（ 力还） 是斥力？
2
知识点一 探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学]
小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近，摆角θ越大，这说明它们之 间的库仑力越大。
3
1.实验原理：如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏离竖直方向。 F＝___m___g_t_a_n__θ_，θ变大，F_____变__大_。
16
[探究归纳] 1.点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实
际中并不存在。 2.带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论。如果
带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此 时带电体就可以看成点电荷。
17
温馨提示 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、大小及 电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响很小时，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荷量，这样处理会使问题大为简化， 对结果又没有太大的影响，这是物理学上经常用到的方法。
21
核心要点 对库仑定律的理解
[观察探究] 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的 相同的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同 位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。此实验得出的结论是什么？ 答案 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量 的方法进行，如本实验，根据小球的偏角可以看出小球所受作用 力逐渐减小，由于没有改变电性和电荷量，不能研究电荷之间作 用力和电性、电荷量关系，故得出的实验结论是：电荷之间作用 力的大小与两电荷间的距离有关。
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真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与
它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二 次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
3.表达式：
F k
1
2
r2
4.点电荷理想模型的建立
5.库仑实验的方法：控制变量法
2021/3/9
授课：XXX
17
即时应用
例题1、关于点电荷的下列说法中正确的是： A.真正的点电荷是不存在的． B.点电荷是一种理想化模型． C.足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷． D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它
带电小球C
带电小球A
2021/3/9
授课：XXX
细银丝 平衡小球
7
二、库仑扭秤实验
研究方法： 控制变量法 1、F与r的关系(Q不变）
结论1 ：
1
F r2
2021/3/9
授课：XXX
8
电量均分
AC
Q
A
Q 2
A
Q 2
C
Q 2
D
Q
A
4
2021/3/9
条件：完授课全：XX相X 同的小球
9
二、库仑的实验
2、F与Q的关系（r不变） 结论： FQQ
12
2021/3/9
授课：XXX
10
综合结论:
F
∝
1 r2
FQQ 12
F
QQ 12 r2
F
k
Q1Q2 r2
式中的k是比例系数，叫做静电力常量。
通过实验测定其值为: k9 .0 19N 0•m 2/C 2
2021/3/9
授课：XXX
11
三、库仑定律
1、 内容：真空中两个静止点电荷之间相互 作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与 它们距离的二次方成反比，作用力的方向在 它们的连线上。
均匀带电的球体,由于球所具有的对称 性,即使它们之间的距离不是很大,一般也 可以当作电电荷来处理---电荷集中在球 心的点电荷。
2021/3/9
授课：XXX
13
（2）点电荷是一个理想化的模型， 类似于力学中的质点。
2021/3/9
授课：XXX
14
5、相互作用的两个点电荷，不 论它们的电量是否相等，它们受 到的库仑力是一对作用力和反作 用力。
2021/3/9
授课：XXX
19
例题2：已知氢核（质子）质量1.67×10-27kg．电子的质量是 9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11 m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。
解：氢核与电子所带的电荷量都是 1.6×10-19c.
F库
k
Q1Q2 r2
异种电荷之间存在引力
F
甲
乙
丙
电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？
2021/3/9
授课：XXX
3
Hale Waihona Puke 一、探究影响电荷间相互作用力的因素
小球受力 示意图
α T
FGtan
演示：
F 偏角越大，
G
力越大
结论：
1.带电量越大，偏角越大，力越大；带电量越小，力越小。
2.距离越近，偏角越大，力越大；距离越远，力越小。
2021/3/9
授课：XXX
15
四、两定律比较
库仑定律
公式
F
k
Q1Q2 r2
方向 电荷中心连线
万有引力定律
F
G
m1m2 r2
质量中心连线
考虑 微观粒子,宏观带电体 场合 真空
2021/3/9
授课：XXX
宏观天体
16
★我们收获了多少？
1.影响电荷间相互作用力的因素：电荷量、距离
2.库仑定律的内容和表达式及适用条件
第二节
复习回顾
1.万有引力定律的内容? 自然界中任何两个物体都相互吸引，
引力的大小与物体质量的乘积成正比,与它 们之间距离的二次方成反比。
2.其表达式为: F万 Gmr1m2 2
3.两个物体之间的作用力（引力）随着质量 的增大而增大，随着距离的增大而减小。
2021/3/9
授课：XXX
2
探究起航 同种电荷之间存在斥力
五、解题方法指导
2、 两个完全相同小球接触时的电量分配规律： 若原来带异种电荷，则先中和后平分； 若原来带同种电荷，则电荷总量平分；
2021/3/9
授课：XXX
21
例题3：真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、 B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。 现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触， 然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B 间距离增大为原来的2倍，则它们间静电力又为多大？
=（9.0×109）×
1.610191.61019 5.310112
=8.2×10-8 N
F万Gmr1m2 2
6.71 1011.67 1207 9.11301N 5.31 101 2
3.61 047N
F 库 2.31039
F万
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子 的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。
电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
2、表达式：
F k
1
2
r2
3、适用条件： 真空中静止点电荷
2021/3/9
授课：XXX
12
4、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如 果带电体自身的大小远小于它们之间的 距离，以至带电体自身的大小、形状及 电荷分布状况对我们所讨论的问题影响 甚小，相对来说可把带电体看作一带电 的点，叫做点电荷。
电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
2021/3/9
授课：XXX
23
例题4：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：
解析：：+Q
-Q Q
2
A
r
C
Q
2
A
r
Q
2
A
2021/3/9
B Q 4
B
QAQB
Q2 8
所以：
F1
F 8
Q
2r
4
F2
授课：XXX
F1 4
F 32
B
22
五、解题方法指导
3、多个点电荷的问题
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
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．
点电荷自身的大小不一定很小，它所带的 电量也可以很大。点电荷这个概念与力学 中的“质点”类似，但与质点要注意区分。
2021/3/9
答案：A、B、D．
授课：XXX
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五、解题方法指导
1、计算时，Q1、Q2 取绝对值代入 公式，再根据带电性质判断库 仑力的方向。
2021/3/9
授课：XXX
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一、探究影响电荷间相互作用力的因素
猜想：F与Q、r有什么具体关系？
再猜想：电荷之间相互作用力的大小会不会
与万有引力定律的大小具有相似的形式呢？
会不会是 Q？Q
r F k
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2021/3/9
授课：XXX
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二、库仑扭秤实验
2021/3/9
授课：XXX
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刻度盘与指针