人教版库仑定律PPT课件2

A. X2= X1/ 4 B. X2= X1 C. X2>X1/ 4 D. X2<X1/ 4
4. 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、
C放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为
L（L比球的半径r大得多），B球带电荷量为QB＝
3q。A球带电荷量为QA＝6q，若在C上加一水平
向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间
这个结论叫做电荷守恒定律。
元电荷
到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是 电子所带的电荷量。这个最小的电荷用e表示。
质子、正电子带有跟电子等量的异种电荷。
e 1.601019C
实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于e， 或者是e的整数倍，因此，电荷量e叫元电荷。
四. 库 仑 定 律
观察与发现
怎样使用验电器？ 验电器结构如何？ 原理是什么？
两个金属 箔片能够因为 带同种电荷而 张开。
验电器
静电计
一种特殊的验电器，上 面是个金属球，下面是一根 固定的金属杆和一个金属箔 片，能够根据指针偏转的角 度表示带电的多少。
2、摩擦起电
演示
用玻璃棒或塑胶棒和丝绸摩擦后，用棒去接触 验电器的金属球，发现箔片张开，表明玻璃棒带 了电。
定义：真空中两个静止点电荷之间的相 互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟 它们距离的二次方成反比，作用力的方向在 它们的连线上。
公式：F=KQ1Q2/r2 适用条件：真空、点电荷、静止
高考链接
1.[北京卷] 使用电的金属球靠近不带电的验 电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上
感应电荷的分布情况，正确的是（ ） B
距运动，求：
A
B
CF
（1）F的大小。
（2）C球所带的电量。
（1） F =－162Kq2/L2 （2） QC＝－24q
5. 如图，光滑绝缘水平面上固定着A、B、
C一个带电小球，它们的质量均为m，间距均
为r、A、B带正电，电荷量为q，现对C施加一
水平力F的同时放开三个小球，欲使三个小球
在运动过程中保持距离r不变，求: （1） C球的电性和电荷量。 A
（2） 水平力F的大小。
F
（1）C为负电荷，QC=2q
（2）F 3
3kq 2 r2
C B
问题与练习
1.略 2.答：因为木屑在接近带点棒时，其上电子 重新分布。木屑在靠近带电棒的一端会带有异号 电荷，因此木屑被吸引。然后异号电荷被中和， 致使木屑上与带点棒带有相同的电荷。又由于同 号电荷互相排斥，木屑又跳离带电棒。
定义：电荷的多少叫做电荷量
单位：库仑 符号：Ｃ
高压危险
大小： 梳子与衣袖摩擦后电荷量不到百万分之一库仑; 闪电前云层中积累电荷可达数百库仑
三. 电荷守恒定律
电荷守恒定律
大量事实表明：
电荷既不能创造，也不能消灭，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 ，在转移的过程中，电荷的总量不变。
接下来，我们就共同探讨这个问题……
二. 电 荷
1、 静电现象
经过摩擦的物体， 如塑料笔杆、玻璃棒， 能够吸引轻小物体，我 们说这些摩擦过的物体 带了电荷，这些电荷静 止在物体上，这类现象 叫做静电现象。
初中时学过，使物体带电的方法是摩擦起 电法，还有哪些方法可以使物体带电？
摩擦起电 接触起电 感应起电
3. 让Ａ和Ｂ接触，金属箔就不再张开了，表 明他们不再带电了。
把电荷移近不带电的导体，可以 使导体带电的现象，叫做感应起电。
A、B所 带的电荷是等 量的，互相接 触时，等量的 正、负电荷发 生了中和。
5、电荷量
生活中，有时在触碰到电时会仅仅感觉到麻， 然而，碰到外面的高压时，会有电死人的情况。
——这是因为带电量的多少不同
可以把带电体看成是许多个点 电荷组成，根据库仑定律和力的合 成法则，原则上就可以求出带电体 间的静电力的大小和方向。
例子
有三个完全一样的金属小球A、B、C， A带电量7Q，B带电量－Q，C不带电，将A、 B固定 ，相距 r，然后让C球反复与A、B球 多次接触，最后移去C球，试问A、B两球间 的相互作用力变为原来的多少倍?（A、B间 的距离远大于r）
同学们千 万不要重复 这样危险的 实验哦！
富兰克林的实验证明了 闪电是一种放电现象，与摩 擦产生的电没有区别。他为 我们揭开了天电的奥秘，统 一了天电和地电，使人们摆 脱了对雷电现象的迷信。
富兰克林 美国科学家、 发明家、政治家、 美利坚合众国创 始人之一
我们知道了天电与地电的关系，那么，地上 的电有什么性质？它是从哪里来？它的存在跟我 们的生活有哪些关系？
解：A、B球原先是引力，大小为：
F

k

q1q2 r2

k

7Q r

2
Q

kFra Baidu bibliotek

7Q r2
2
A、B球后来是斥力，大小为：
F


k

q1q2 r2

k

2Q 2Q r2

k

4Q r2
2
即F 4 F
7
所以A、B间的相互作用力减为原来的
4
。
7
课堂小结
1. 电荷
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
导入新课
今天，我们闭合开关就可以接通电路： 电灯发出柔和的光， 收音机播放动听的乐曲， 电视机播映声情并茂的节目······
这一切早都习以为常。电的大规模应用给予 人们对电的认识。然而，人类是怎样获得有关电 的知识？
下面观看一段视频，让我们走进电的世界！
电
想一想
我们可以上网、看电视、收听音乐 冬天在漆黑的房间里脱毛衣的时候可以看到火星 天气干燥的时候，手摸到铁器的时候会发麻
玻璃棒和丝绸为什么会带电？ 这种使物体带电的方法叫什么？
想一想
——摩擦起电
物体带电：使物体中的正负电荷分开的过程。 （不带电物体，正负电荷等量）
带正电：物体失去一些电子带正电。 带负电：物体得到一些电子带负电。
中和：等量异种电荷相互抵消的现象。
摩擦 起电
议一议
丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒 都带电，它们有什么不同？
•
⑸加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。
3.答：按照目前统计，世界人口数目约为63亿。
因为 1e 1.6 1019C
所以10-7C负电荷含电子数为
n

107 1.6 1019

1012（个）
这些电子数与世界人口数相比为
n
人口数
把世界人口数63亿代入上式得：
107 1.61019 63 108 100
因此，这些负电荷是地球人口的约100倍。
3.[全国卷]两个完全相同的金属小球，分
别带有+3Q和－Q的电量，当它们相距r时，它
们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，
再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大
小将变为（ ）
C
A．F/3 B．F C．3F D．9F
课堂练习
1. 有两个点电荷,所带电量的绝对值均为Q，从 其中一个电荷上取下△Q电量,并加在另一个电荷上,
培养热爱生活的情趣
教学重难点
重点
学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题 电荷守恒、库仑定律的特点和规律
难点
电荷守恒、库仑定律
本节导航
一. 接引雷电下九天 二. 电荷 三. 电荷守恒 四. 库仑定律
一. 接引雷电下九天
电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认 为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚， 在很长的历史时期内对它充满畏惧。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷 摩擦起电的实质 —— 电子的转移
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
想一想 这说明什么？
3、接触起电
探究 接触起电的实质是什么？
带电球A与不带电球B接触，最后B球也带上 电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。
接触起电的实质：电子的转移
4.答：
F

K
Q1Q2 r2
，又
F

G
m1m2 r2
m
K Q1Q2 G
9.0 109 6.67 1011
1010 kg
5.答：目前人类通过科学实验发现原子是由带 正电的原子核和带负电的电子组成，电子所带的电 荷量是最小电荷量，原子核由带正电的质子和不带 电的中子组成。质子、电子带等量异种电荷。既然 组成物质单元所带的电荷只有两种，自然界的电荷 也只有正电荷和负电荷两种。
库仑定律
法国物理学家库仑用精确的 实验研究了电荷之间的作用力， 得知：真空中两个静止点电荷之 间的相互作用力，跟它们电荷量
的乘积成正比，跟它们距离的二 次方成反比，作用力的方向在它
们的连线上。人们把这个定律就
称之为库仑定律。
库仑
大家来总结
如果用Q 、q 表示两个点电荷的电荷量，用r 表示它们之间的距离，用 F 表示它们之问的相互 作用力，则库仑定律可以表示为：
F

K
Q1Q2 r2
K是静电力常量 K = 9.0×109N ·m2/C2
探究
点电荷
什么情况下电荷才能称之为点电荷 ？
如果带电体间的距离比它们自 身线度的大小大得多，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，这样的带电体就可
以看做点电荷。
如果两个带电体不能看成点电荷，该如何处理？
接触 带电球A 不带电球B
A、B都带电
4、感应起电
演示
取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使 它们彼此接触。起初它们不带电，贴在其下面的金 属箔是闭合的。
1. 带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B 上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电。
2. 如果把A、B分开，然后移去C，可以观测 到A和Ｂ仍带有电荷。
大家还知道哪些类似的现象？这是为什么？
——因为有“电”
教学目标
知识与技能
知道元电荷、点电荷、静电常量 通过实验理解电荷守恒定律 理解库仑定律的含义和表达式
过程与方法
通过对比天电和地电，以及定性和定量、神学和科 学对电现象的认识，了解人类对电荷的认识过程
情感态度与价值观
通过了解人类对电现象的认识过程，体会人 类探索自然规律的科学方法、科学态度和科 学精神
2. 电荷量
定义：指电荷的多少 单位：库仑 符号：C
3. 电荷守恒定律
电荷既不能创生，也不能消灭，只能从 一个物体转移到另一个物体，或者从无题的 一部分转移到另一部分，在转移的过程中， 电荷的总量不变。
4. 元电荷
所有带电物体的电荷量或者等于e，或者 是e的整数倍，因此电荷量e叫做元电荷。
5. 库仑定律
用软纸在两张塑料透明片上摩擦。然后把它 们相互靠近。两张塑料片之间会发生什么作用？ 反复实验几次，说明它们之间作用力的大小可能 跟哪些因素有关？
两塑料片会相互排斥。 相互作用力大小可能与电 荷量大小、距离有关。
演示
将一个带正电的物体放在A处，另把一个 带正电的轻质小球系在线上，先后挂P1、P2、 P3等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通 过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。观察小 球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比 较小球所受力的大小。
A
B
C
D
2.[广东]已经证实，质子、中子都是由上夸 克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为， 下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果 质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的 距离都为L，L=1.5×10-15试计算质子内相邻两 个夸克之间的静电力。（库仑力）
F1=46N，为斥力。 F2=23N，为吸力。
那么它们之间的互相作用力与原来相比（ B ）
A.一定变大 B. 一定变小 C.保持不变 D.无法确定
2. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用
力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减
少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（ D ）
A.F/2 B.F Ｃ.4F Ｄ.16F
3. 如图，在光滑水平面上固定一个小球A， 用一根原长为L，由绝缘材料制成的轻弹簧把A球 和另一个小球B连接起来。然后让两球带上等量 的同种电荷Q，这时弹簧的伸长量为X1，如果设 法使AB的电量各减少一半，这时弹簧的伸长量为 X2，则（ A ）
电闪雷鸣
欧洲文艺复兴时期科学精神得到解放 ，活跃 的科学思想和对丰富多彩的自然现象的好奇心， 鼓舞着人们独立思考的勇气，在对自然的研究上， 给了人们丰富的思想营养，点燃了热情，激发了 好奇心。
天上的雷电和我们平时接触到的电究竟 有没有联系？
如果有，会有什么联系？
这个答案在1752年6月的一个 阴雨天，富兰克林为我们解答了， 他用绸子做了一个大风筝，在风筝 顶上安了一根细铁丝，一根麻线的 一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙 并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把 风筝放到天上，牵着风筝的一根丝 绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下 来，他看见末端的纤维散开，并且 莱顿瓶也带上了电。