库仑定律PPT课件
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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
库仑定律PPT完美版1
6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。
分析：如图所示，用“+” “–”号表 示电荷的正负。根据牛顿第三定律，电
荷q 1 、q 2 之间的作用力F1 和 F2 是
大小相等，方向相反。
q1
15
解：正、负电荷之间的相互作用力为吸 引力，大小为
F1F2kqr1q22 9.0190 21 8 0 41 8 0N
0.32
8.01 05 N
6
库仑扭秤实验
1.基本结构 2.实验原理： ①怎样处理距离r与 作用力F的关系?
②怎样处理电荷量 q 与作用力F的关系?
间接的方法 转化的思想
7
库仑定律
内容：在真空中，两个静止点电荷之间相互作 用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比， 跟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。
q1
F电
k
q1q2 r2
9.0190(1.61 019 )2 N (5.31 011 )2
8.2108 N
11
氢原子核与电子之间的万有引力 F 引 为
F引Gmr1m 2 2
6 .6 7 1 1 0 19 .1 1 3 0 11 .6 7 1 2 0 7 N (5 .3 1 1 0 )1 2
3.61 047N
小结：在应用库仑定律求电荷间的相 互作用力时，电荷量的正负号不要代入公 式进行计算，只用它们的绝对值进行计算 ，方向另外说明。
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？
《库仑定律》PPT课件(第1课时)
在而有所变化。
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
荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
已知：真空中有三个点电荷，它们固定在边长 L=50cm的等
边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6C。
求：它们各自所受的库仑力
q1
q3
F2
F
F1
q2
13
F1=K 2
F=2F1cos
2.定量研究
库仑扭秤实验
带电小球C
带电小球A
作用：(1)控制变量
(2)微小量放大
平衡小球
库仑扭秤实验
操作方法: 力矩平衡（静电力力矩＝
金属细丝扭转力矩）
思想方法：放大、转化
库仑
设计思想：控制变量法
库仑扭秤
实验表明：
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。
根据控制变量法可猜想：电荷间的作用力会不会与
过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。
F mg tan
T
实验过程
F
①探究F与r的关系
保持电荷量不变，改变悬点位置，观
察夹角变化情况。
②探究F与Q的关系
mg
改变小球带电量，观察夹角变化情况。
探究影响电荷之间作用力的因素
实验现象 ①Q不变时，
r变大，α角变小
r变小，α角变大
q1
q2
②r不变时，
Q变大，α角变大
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
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
荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
已知：真空中有三个点电荷，它们固定在边长 L=50cm的等
边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6C。
求：它们各自所受的库仑力
q1
q3
F2
F
F1
q2
13
F1=K 2
F=2F1cos
2.定量研究
库仑扭秤实验
带电小球C
带电小球A
作用：(1)控制变量
(2)微小量放大
平衡小球
库仑扭秤实验
操作方法: 力矩平衡（静电力力矩＝
金属细丝扭转力矩）
思想方法：放大、转化
库仑
设计思想：控制变量法
库仑扭秤
实验表明：
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。
根据控制变量法可猜想：电荷间的作用力会不会与
过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。
F mg tan
T
实验过程
F
①探究F与r的关系
保持电荷量不变，改变悬点位置，观
察夹角变化情况。
②探究F与Q的关系
mg
改变小球带电量，观察夹角变化情况。
探究影响电荷之间作用力的因素
实验现象 ①Q不变时，
r变大，α角变小
r变小，α角变大
q1
q2
②r不变时，
Q变大，α角变大
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
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。
《库仑定律应用》课件
电势差
定义
电势差是指电场中两点间的电势之差，也称为电压。
特点
电势差与零电势点的选择有关，但不影响两点间的相对电势差；沿着电场线方向，电势差 逐渐减小；在匀强电场中，两点间的距离越大，电势差越大。
应用
电势差是电路中电荷移动的动力，也是电能转化的原因。通过计算和测量电势差的大小和 方向，可以了解电路中的电流和电压分布情况，对于电力系统的设计和运行具有重要意义 。
电容器是电路中的重要元件，通过库仑定律可以计算电容器 的电容值。
详细描述
电容器的电容值与电极的相对面积、电极之间的距离以及介 电常数有关。根据库仑定律，当两个电极之间的距离很近时 ，它们之间的电场力很大，因此电容器的电容值也很大。
电场能量的计算
总结词
电场能量是库仑定律的另一个重要应 用，通过电场能量的大小，可以计算 出电场中的能量分布。
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
公式中的F表示两个点电荷之间的作用力，k是库仑常数，Q1和Q2是两个点电 荷的电荷量，r是它们之间的距离。
库仑定律的适用范围
总结词
库仑定律适用于真空中的静止点电荷 之间的相互作用。
详细描述
库仑定律不适用于运动电荷、非点电 荷以及有磁场的场合。在实际情况中 ，由于电荷的运动、物质的阻尼和磁 场的存在，作用力可能会有所变化。
电场能量的应用
总结词
库仑定律在电场能量方面的应用主要表现在计算电场能 量密度和电场力做功。
详细描述
电场能量密度与电场强度和电介质有关，而电场力做功 则与带电体在电场中的位移和电场强度有关。根据库仑 定律，带电体在电场中受到的力可以做正功也可以做负 功，这取决于带电体的运动方向与电场方向的夹角。这 一规律在计算和预测带电体在电场中的运动和能量转化 方面具有重要应用，例如在静电发电机、静电加速器和 离子束发生器等领域。
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q q 1 2 ２．公式: F k 2 r k为静电力常量：
k = 9 .0 × 10
9
N · m
2
/ C
2
（国际制单位）
注:电荷量代入公式计算时取其绝对值 库仑力方向: 同种相斥பைடு நூலகம்异种相吸 ３．适用条件：真空中的两个点电荷之间的相互作用。
总结扩展
一、知识要点： 1、起电方式 摩擦起电 感应起电
通常取值 e=1.60×10-19C
3.任何物体所带的电荷量一定等于元电荷的整数倍。 4.比荷：粒子电荷量和质量之比叫粒子的比荷。如
e 电子的比荷 =1.76×1011C/kg m e 质子的比荷 =9.58×107C/kg m
请大家根据上面的知识来猜想一下,电 荷之间的作用力跟什么因素有关?
实验1
反馈练习
例2 真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm的等 边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求 它们所受的库仑力。 解：根据平行四边形定则，合力是
q2 F1 F2 k 2 r 9.0 109 (2 106 ) 2 0.144N 2 0.5 F 2F1 cos30 0.25N
实验2
库仑定律的发现过程
1）猜想——库仑猜想电荷之 间的力可能与电量成正比，与 距离的平方成反比 2）实验探究 （扭秤实验装置）
3）结论： 库仑经过不懈的努力于 1785年提出了库仑定律。
库仑定律
１．概念: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 这种相互作用力叫做静电力或库仑力)。
实质
电荷守恒定律
2、元电荷:最小带电单元。
3、库仑定律：真空中两点电荷间的相互作用力
q1q2 F k 2 r
(k 9.0 109 N m2 / C 2 )
二、研究物理问题的方法：
猜想 —— 实验 ——规律
反馈练习
1. 试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的 质量m1=9.1×10-31 kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和 质子的电荷量都是1.6×10-19C. 解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是
F1 k
Q1Q2 r2
F2 G
m1m2 r2
F1 kQ1Q2 9 109 1.6 1019 1.6 1019 F2 Gm1m2 6.67 1011 9.1 1031 1.67 10 27 2.3 1039 .
在研究带电粒子间的相互作用时，万有引力可忽略不计
注：一般来说，如果带电体间距离比自身的大 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时，这样的带电体就 可以看作点电荷。
摩擦起电
梦想的力量 当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进
并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活 成功，会在不期然间忽然降临！
1、聪明出于勤奋，天才在于积累。 2、三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知 勤学早，白首方悔读书迟。 3、鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。 4、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学 如磨刀之石，不见其损，日有所亏。
一、电荷
库仑定律
南浔中学物理组
1.公元前600年，希腊人泰 勒斯发现摩擦过的琥珀吸引 轻小物体。
2.公元1世纪，我国学者王 充在《论衡》一书中也写下 “顿牟掇芥”。
3.16世纪，英国吉尔伯特在 研究这类现象时根据希腊文 “琥珀”创造了英语中的 “electricity”(电)这个词。
电荷 电荷守恒
1、起电：使物体带电的过程。 起电方式 2、两种电荷
摩擦起电
感应起电
实质 实质
电子从一个物体转移到另一个物体 电子从物体的一部分转移到另一部分
正电荷
负电荷
电荷间相互作用
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
元电荷
1.概念：带电体的最小带电单元，等于电子或质子所 带的电荷量。用“e”表示，单位：库仑 (C) 2.现在元电荷测量值 e=(1.60217733±0.00000049)×10-19C
方向：沿 q1与q2连线的垂直平分线向外。
课后练习
1.阅读教材，完成课后练习。 2.思考摩擦起电实验中，小纸片为什么会跳舞。 3.探究库仑扭秤实验装置，了解实验过程。 4.尝试自己设计、制做验电器，并用来判断物体 带电情况。
点电荷
1.概念: 指的是没有形状、大小的带电体。同质 点一样是一种理想化模型。