新人教版库仑定律完整版PPT

复习回顾
1.万有引力定律表达式
2.起电方法
1.摩擦起电
2.感应起电
3.电荷守恒定律
F万
G
m1m2 r2
3.接触带（起）电
在一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷 的代数和总是保持不变。
4.元电荷 e 1.601019C
探究起航
同种电荷之间存在斥力 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？
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
F G tan
• 演示：
F 偏角越大，
G
力越大
结论：
1.距离越近，偏角越大，力越大；距离越远，力越小。 2.带电量越大，偏角越大，力越大；带电量越小，力越小。
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
影响两电荷之间相互作用力的因素：
电量q 、距离r 。
1.61019 1.61019 5.31011 2
=8.2×10-8 N
F万
G
m1m2 r2
6.7 1011
1.67 1027 9.11031 5.31011 2
N
3.61047 N
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。
电量均分
AC
q
A
q 2
A
q 2
C
q 2
D
q
A
4
条件：完全相同的小球
二、库仑定律
• 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。
电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
• 表达式：
qq
• 适用F条件：k
1
2
r2
真空中(静止)点电荷
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。
不是点电荷
Q L=4r Q
2、点电荷是实际带电体在一定条件下的 抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的 一个理想化的模型，类似于力学中的质点。
12 2
二、库仑的实验——库仑扭秤实验
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
库仑的实验
研究方法： 控制变量法
1、1、FF与与r的r关的系 关系(q不变）
库仑扭秤1
库仑扭秤3
结论F ∝：1r2保持两球上的电量不变，改
变两球之间的距离r，从实验结果中
库仑得出静电力与距离平方成反比。
r F1=F2=K 2 =
0.52
N
=0.144 N
根据平行四边形定则，合力是:
q2
F2 q3
30° F
F1
F 2F1 cos30 0.25 N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
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1.0m
F
Baidu Nhomakorabea
k q1q2 L2
F1
9 109 1.5105 1.5105 1.02
2.025N
F2
9109 1.5105 1.5105 1.02
2.025 N
难点突破1
0.3m
1.0m
0.3m
1.0m
0.3m
1.0m
0.3m
1.0m
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难点突破2
关于库仑定律，下列说法正确的是：（ ） A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的 带电体； B．根据F=kq1q2/r2，当两个带电体间的距离趋近于零时， 库仑力将趋向无穷大； C．带电量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B 受到的静电力是A受到的静电力的3倍； D．库仑定律的适用条件是：真空和点电荷。
即
库仑的实验
2、F与q的关系（r不变）
库仑扭秤1
库仑扭秤2
结F 论q1q2 ：保持两球间的距离不变， 改变两球带电量，从实验结果中 库仑得出了静电力与电量乘积成 正比。即
综合有:
F
∝
1 r2
F q q 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: k 9.0109 N • m2 / C2
学习目标 1、掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解 真空中的库仑定律． 2、会用库仑定律进行有关的计算． 过程与方法 1、渗透理想化方法，树立由实际问题进行简化 抽象建立物理模型的能力意识． 2、进一步体会控制变量的科学研究方法. 情感态度价值观
领略自然界的奇妙与和谐；体会库仑定律探究 过程智慧与方法； 学习重点、难点 库仑定律的理解与应用
关系：两个电荷之间的作用力（F）随着电荷量（q）
的增大而增大，随着距离（r）的增大而减小。
猜想：F与q、r有什么具体关系？
再的引猜增两力大想个定而物：律增体电的大之荷大，间之小随的间具着作相有距用互相离力作似（（用的rF）力形）的的式随增大呢着大小？质而会会量减不不（小会会m。与）万有
是
q？q
r F k
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典 【例题2】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm
题
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。
评
析
解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离 r 都相同,
所以
q1
q2 9.0 10 9 2 10 6 2
难点突破1
• 两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带
1.5×10−5 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带 +1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的电量时，相互作用力为F2 , 则（ ）
• A．F1 = F2
B．F1 ＜F2
• C．F1 ＞ F2
D．无法判断
0.3m
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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。
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典题评析
【例题1】：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
=（9.0×109）×