电荷库仑定律PPT教学课件
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“原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十 分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩， 有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争 辉．我是死神，我是世界的毁灭者．”
原子弹
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁 伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云 团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英 里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧 生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的 53%．长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人， 占全市37% ．
氚核
核聚变
氦-4
中子
二、核聚变
1 、 轻核的聚变（热核反应）
某些轻核能 够结合在一 起，生成一 个较大的原 子核，这种 核反应叫做 聚变。
轻核的聚变:
2 1
H
31H
4 2
He
1 0
n
2 1
H
21H
3 2
He
01n
根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:
2 1
H
3 1
H
4 2
He
1 0
n
氘核的质量：mD＝2.014102u
元电荷
e = 1.6×10-19c
小球带的电量大小可 能是下列数值吗？
A.3.2×10-20c B.1.6×10-19c C. 2.4×10-19c D.1.12×10-18c E. 8.0×102c
• 电荷间的相互作 用力可能和什么 有关？
控制变量法
+Q +q
带电量相同，带
电小球偏转角不 同 ,可见其受力
一.核裂变
1.核裂变
物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放 出核能的反应叫做核裂变．
2、铀核的裂变
（1）发现
1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手 斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发 生了裂变。
（2）裂变产物 多种多样
235 92
U+
1 0
n
→15464
Ba
+
89 36
Kr
+310
原子弹
在山田须磨子（一位当年的爆炸目击 者）的一幅画：在遥远的广岛上空， 原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光 芒。
倒塌的钢架结构建筑物
广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
氘核
发生链式反应的条件：
铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大 于临界体积。
原子弹
原子弹
“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨， 试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压， 致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上 形成一个巨大的弹坑．
在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿 色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的 动物全部死亡．
莱顿瓶
法国 诺莱特 700修道士电击表演
美国 富兰克林
风筝实验
天电和摩擦产生 的电一样
生活中的电现象
◆公元前600年,希腊泰勒斯：
摩擦过的琥珀能吸引轻小的物体
◆公元1世纪,王充： 顿牟掇芥
(摩擦过的玳瑁的壳吸引轻小的物体)
◆ 16世纪,吉尔伯特
１．---electricity(电) ２．摩擦过的琥珀带有电荷
热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。
• 能用于热核反应的原料极其丰富，裂变的原料比较稀缺； • 反应物质量相同的情况下聚变放出的能量比裂变多； • 热核反应后的遗留物对环境污染小，这一点裂变无法相比。
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有： １、地球上没有任何容器能够经受 如此高的温度； ２、如何约束聚变所需的燃料；
n
235 92
U+
1 0
n
→15461Ba
+
92 36
Kr
+310
n
请计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应：
235 92
U+
1 0
n
→15461
Ba
+
92 36
Kr+310
n
mu 390 .3139 1027 kg mn 1.6749 10 27 kg
mBa 234 .0016 10 27 kg mkr 152 .6047 10 27 kg
• 重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力
• 难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起 电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。
• 教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属 球，静电感应导体，通草球，多媒体课件
把带电体放在玻璃瓶中可以把电保
把• 莱带顿电大体学放穆存在欣起布玻来罗璃克瓶: 中可以把 电保存起来
氚核的质量：mT＝3.016050u
氦核的质量：mα＝4.002603u
中子的质量：mn=1.008665u
2、发生聚变的条件:
使原子核间的距离达到10-15m
3、实现的方法有: 1）用加速器加速原子核； 不经济 ２）把原子核加热到很高的温度； 108～109K 聚变反应又叫热核反应
核聚变的利用——氢弹
F k Q1Q2 r2
,说法正确的是:
A.当两电荷的距离无穷远时,库仑力为零
B.当两电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
C.当两电荷的电量均增大为原来的2倍,距离不变, 库仑力为原来的2倍
D.当两电荷的电量均增大为原来的2倍,距离变为 原来的2倍,库仑力不变
3、如图A、B、C三只相同的导体球，架在绝缘 支架上，已知A球带有正电荷，B、C两球不带电。 问：
弹体
三种炸药：
普通炸药
小 型
普通炸药
爆炸
铀235 外壳
原
子 Ｕ235 裂变
弹
氘、氚、重 氢化钾等
氘、氚 聚变
引爆装置
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01 n
氢弹爆炸形成的磨姑云
三、受控热核反应——核聚变的利用
可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的 核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国 环流器1号”已取得不少研究成果.
F
k
Q1Q2 r2
k:静电力常 k=9.0×109N·m2 3量、方向：同性相/C斥2,异性相吸.
4、适用条件： ⑴.真空(空气中近似成立) ⑵.点电荷
1.判断下列说法是否正确 A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷
2.关于库仑定律公式 ()
磁场约束
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有： １、地球上没有任何窗口能够经受 如此高的温度； ２、如何约束聚变所需的燃料。
惯性约束
核聚变普遍存在于宇宙中
太阳的中心发生核聚变，放出巨大 能量，太阳；这个天然的的核聚变 过程已经发生了好几十亿年。
（1）如何使B、C两球都带有正电？ （2）如何使B、C两球都带有负电？ （3）如何使B、C两球带上异种等量的电荷？
A
B
C
3.4《裂变和聚变》
教学目标
一、核裂变 １、核裂变概念； ２、铀核的裂变； ３、链式反应 二、核聚变 1 、 轻核的聚变（热核反应） 2、发生聚变的条件 3、实现的方法有: 三、受控热核反应——核聚变的利用
电荷
正 丝绸摩擦过的玻璃棒 负 毛皮摩擦过的橡胶棒
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
检验电荷的工具
验电器
摩擦起电 起电方式 感应起电
接触起电
实质：电荷的转移。
电子得失
电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭，它 们只能从一个物体转移到另一个 物体,或者从物体的一个部分转移 到另一个部分。在转移的过程中， 电荷的代数和不变。
大小不同。
结论：电荷之间的作用力F随着q的增大而增大， 随着r的增大而减小。
库仑定律
• 在真空中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 们间的距离的二次方成反比。作用力 的方向在它们的连线上，作用力在它 们的连线上
库仑定律
１．电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库
仑力.
2、大小：
• （二）过程与方法 • 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起
电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的 电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统， 电荷的代数和不变。
• 3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律 并能灵活运用
• （三）情感态度与价值观
• 通过对本节的学习培养学生从ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观的角度认识物体 带电的本质，认识理想化是研究自然科学常用的方 法,培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有 广泛的应用
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t 优质煤完全燃烧时释放的能量．
由裂变重核裂变产生的中子使反应一代 接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式 反应．
使裂变物质能够发生链式反应的最小体 积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界 质量。
1.1《电荷库仑定律》
• （一）知识与技能教学目标
• 1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的 概念．
• 2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构, 掌握电荷守恒定律
• 3．知道什么是元电荷． • 4．掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知
道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的 计算．
原子弹
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁 伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云 团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英 里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧 生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的 53%．长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人， 占全市37% ．
氚核
核聚变
氦-4
中子
二、核聚变
1 、 轻核的聚变（热核反应）
某些轻核能 够结合在一 起，生成一 个较大的原 子核，这种 核反应叫做 聚变。
轻核的聚变:
2 1
H
31H
4 2
He
1 0
n
2 1
H
21H
3 2
He
01n
根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:
2 1
H
3 1
H
4 2
He
1 0
n
氘核的质量：mD＝2.014102u
元电荷
e = 1.6×10-19c
小球带的电量大小可 能是下列数值吗？
A.3.2×10-20c B.1.6×10-19c C. 2.4×10-19c D.1.12×10-18c E. 8.0×102c
• 电荷间的相互作 用力可能和什么 有关？
控制变量法
+Q +q
带电量相同，带
电小球偏转角不 同 ,可见其受力
一.核裂变
1.核裂变
物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放 出核能的反应叫做核裂变．
2、铀核的裂变
（1）发现
1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手 斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发 生了裂变。
（2）裂变产物 多种多样
235 92
U+
1 0
n
→15464
Ba
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89 36
Kr
+310
原子弹
在山田须磨子（一位当年的爆炸目击 者）的一幅画：在遥远的广岛上空， 原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光 芒。
倒塌的钢架结构建筑物
广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
氘核
发生链式反应的条件：
铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大 于临界体积。
原子弹
原子弹
“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨， 试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压， 致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上 形成一个巨大的弹坑．
在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿 色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的 动物全部死亡．
莱顿瓶
法国 诺莱特 700修道士电击表演
美国 富兰克林
风筝实验
天电和摩擦产生 的电一样
生活中的电现象
◆公元前600年,希腊泰勒斯：
摩擦过的琥珀能吸引轻小的物体
◆公元1世纪,王充： 顿牟掇芥
(摩擦过的玳瑁的壳吸引轻小的物体)
◆ 16世纪,吉尔伯特
１．---electricity(电) ２．摩擦过的琥珀带有电荷
热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。
• 能用于热核反应的原料极其丰富，裂变的原料比较稀缺； • 反应物质量相同的情况下聚变放出的能量比裂变多； • 热核反应后的遗留物对环境污染小，这一点裂变无法相比。
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有： １、地球上没有任何容器能够经受 如此高的温度； ２、如何约束聚变所需的燃料；
n
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U+
1 0
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→15461Ba
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请计算铀裂变时释放的能量 已知铀核裂变的反应：
235 92
U+
1 0
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→15461
Ba
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92 36
Kr+310
n
mu 390 .3139 1027 kg mn 1.6749 10 27 kg
mBa 234 .0016 10 27 kg mkr 152 .6047 10 27 kg
• 重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力
• 难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起 电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。
• 教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属 球，静电感应导体，通草球，多媒体课件
把带电体放在玻璃瓶中可以把电保
把• 莱带顿电大体学放穆存在欣起布玻来罗璃克瓶: 中可以把 电保存起来
氚核的质量：mT＝3.016050u
氦核的质量：mα＝4.002603u
中子的质量：mn=1.008665u
2、发生聚变的条件:
使原子核间的距离达到10-15m
3、实现的方法有: 1）用加速器加速原子核； 不经济 ２）把原子核加热到很高的温度； 108～109K 聚变反应又叫热核反应
核聚变的利用——氢弹
F k Q1Q2 r2
,说法正确的是:
A.当两电荷的距离无穷远时,库仑力为零
B.当两电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大
C.当两电荷的电量均增大为原来的2倍,距离不变, 库仑力为原来的2倍
D.当两电荷的电量均增大为原来的2倍,距离变为 原来的2倍,库仑力不变
3、如图A、B、C三只相同的导体球，架在绝缘 支架上，已知A球带有正电荷，B、C两球不带电。 问：
弹体
三种炸药：
普通炸药
小 型
普通炸药
爆炸
铀235 外壳
原
子 Ｕ235 裂变
弹
氘、氚、重 氢化钾等
氘、氚 聚变
引爆装置
2 1
H
3 1
H
4 2
He
01 n
氢弹爆炸形成的磨姑云
三、受控热核反应——核聚变的利用
可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的 核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国 环流器1号”已取得不少研究成果.
F
k
Q1Q2 r2
k:静电力常 k=9.0×109N·m2 3量、方向：同性相/C斥2,异性相吸.
4、适用条件： ⑴.真空(空气中近似成立) ⑵.点电荷
1.判断下列说法是否正确 A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷
2.关于库仑定律公式 ()
磁场约束
现在的技术还不能控制热核反应。 问题有： １、地球上没有任何窗口能够经受 如此高的温度； ２、如何约束聚变所需的燃料。
惯性约束
核聚变普遍存在于宇宙中
太阳的中心发生核聚变，放出巨大 能量，太阳；这个天然的的核聚变 过程已经发生了好几十亿年。
（1）如何使B、C两球都带有正电？ （2）如何使B、C两球都带有负电？ （3）如何使B、C两球带上异种等量的电荷？
A
B
C
3.4《裂变和聚变》
教学目标
一、核裂变 １、核裂变概念； ２、铀核的裂变； ３、链式反应 二、核聚变 1 、 轻核的聚变（热核反应） 2、发生聚变的条件 3、实现的方法有: 三、受控热核反应——核聚变的利用
电荷
正 丝绸摩擦过的玻璃棒 负 毛皮摩擦过的橡胶棒
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
检验电荷的工具
验电器
摩擦起电 起电方式 感应起电
接触起电
实质：电荷的转移。
电子得失
电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭，它 们只能从一个物体转移到另一个 物体,或者从物体的一个部分转移 到另一个部分。在转移的过程中， 电荷的代数和不变。
大小不同。
结论：电荷之间的作用力F随着q的增大而增大， 随着r的增大而减小。
库仑定律
• 在真空中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 们间的距离的二次方成反比。作用力 的方向在它们的连线上，作用力在它 们的连线上
库仑定律
１．电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库
仑力.
2、大小：
• （二）过程与方法 • 2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起
电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的 电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统， 电荷的代数和不变。
• 3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律 并能灵活运用
• （三）情感态度与价值观
• 通过对本节的学习培养学生从ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观的角度认识物体 带电的本质，认识理想化是研究自然科学常用的方 法,培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有 广泛的应用
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t 优质煤完全燃烧时释放的能量．
由裂变重核裂变产生的中子使反应一代 接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式 反应．
使裂变物质能够发生链式反应的最小体 积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界 质量。
1.1《电荷库仑定律》
• （一）知识与技能教学目标
• 1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的 概念．
• 2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构, 掌握电荷守恒定律
• 3．知道什么是元电荷． • 4．掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知
道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的 计算．