《高三物理库仑定律》PPT课件
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库仑定律ppt课件
突破方法 放大微小力 等倍改变距离 平分电荷量
库仑扭秤
实验的再现
B
实验装置 A
电子秤
游标卡尺
演示实验1 电荷量q不变，探究作用力F与距离r的关系
实验数据与图像：作用力F与距离r 的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
作用力F与距离r2 的关系 r2/10-2m2 1.000 0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 F/10-4N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
坐标转换：r2
1/r2
在误差允许的范围内，电荷间相互作用力与两带电体间距离的平方成反比。
演示实验2 距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带 的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力和万有引力
qq
F电 k
12
r2
=
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
合力的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力大小相等，数值均为0.25N, 方向均为另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
两个或两个以上点电荷间的静电力求解
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷 单独对这个点电荷作用力的矢量和。
谢谢观赏
第一章 静电场的描述
第二节 库仑定律
一、点电荷 研究表明，带电体之间的相互作用力除了与它们所带的电量及相对位置有 关，还与它们的形状和大小有关，这大大增加了研究这一问题的复杂性.
库仑扭秤
实验的再现
B
实验装置 A
电子秤
游标卡尺
演示实验1 电荷量q不变，探究作用力F与距离r的关系
实验数据与图像：作用力F与距离r 的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
作用力F与距离r2 的关系 r2/10-2m2 1.000 0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 F/10-4N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
坐标转换：r2
1/r2
在误差允许的范围内，电荷间相互作用力与两带电体间距离的平方成反比。
演示实验2 距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带 的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力和万有引力
F电 k
12
r2
=
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
合力的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力大小相等，数值均为0.25N, 方向均为另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
两个或两个以上点电荷间的静电力求解
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷 单独对这个点电荷作用力的矢量和。
谢谢观赏
第一章 静电场的描述
第二节 库仑定律
一、点电荷 研究表明，带电体之间的相互作用力除了与它们所带的电量及相对位置有 关，还与它们的形状和大小有关，这大大增加了研究这一问题的复杂性.
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课件
原处,它们之间的库仑力大小可能为(
A.
5
F
9
4
B. F
9
5
C. 4 F
D)
9
D. 5 F
例3.真空中有三个点电荷，它们固定在边长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。
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2
)
A.电荷量关系:qa=qb
B.质量关系:ma>mb
C.比荷关系: <
D.定量关系:ma sin α=mb sin β
在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端
分别与金属小球A、B相连，如图所示，若A、B带上等量
同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让A、B的带电量都增
为原来的两倍，弹簧的伸长量为x2，则（ C）
2
库仑定律
【复习回顾】
同种电荷相互
排斥
异种电荷相互
吸引
【思考】
电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关？
电荷间的作用力，随电荷电量的增大而增大，
随距离的增大而减小
定量的关系是什么呢？
一、库仑的实验
(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出
了电荷间相互作用力的大小跟电量和距
离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
录每次悬丝扭转的角度，便可
找出F与r的关系
细银丝
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝
扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
A.
5
F
9
4
B. F
9
5
C. 4 F
D)
9
D. 5 F
例3.真空中有三个点电荷，它们固定在边长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。
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2
)
A.电荷量关系:qa=qb
B.质量关系:ma>mb
C.比荷关系: <
D.定量关系:ma sin α=mb sin β
在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端
分别与金属小球A、B相连，如图所示，若A、B带上等量
同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让A、B的带电量都增
为原来的两倍，弹簧的伸长量为x2，则（ C）
2
库仑定律
【复习回顾】
同种电荷相互
排斥
异种电荷相互
吸引
【思考】
电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关？
电荷间的作用力，随电荷电量的增大而增大，
随距离的增大而减小
定量的关系是什么呢？
一、库仑的实验
(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出
了电荷间相互作用力的大小跟电量和距
离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
录每次悬丝扭转的角度，便可
找出F与r的关系
细银丝
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝
扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共40张ppt)
F
【典例3】真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的
等边三角形的三个顶点上，每个电荷都是+2×10-6C，求它
们所受的库仑力？
6 2
12
(2 10 )
9
解：F1=F2=k 2 =9.0 10
2
q3
0.5
=0.144N
0
2F
cos30
F= 1
= F1
=0.144 N
方向：与F1成300
注意：①这种力又叫静电力或库仑力。
②q1、q2只带大小,不带正负。力方向由吸引、排斥确定
③电荷形状、大小、电荷分布影响可忽略时可看做点电荷。
④均匀带电球体看作点电荷时， 距离应为球心间的距离
思考2:两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位
置的点电荷？ 距离持续靠近趋近于0，力会趋近于无穷大吗？
q2
F1
q1
F2
F
三、库伦力计算
1.库仑力是一种性质力，与重、弹、摩擦力地位等同。
2.库仑力合成、分解遵循平行四边形定则。
3.F1=F2时： θ=1200
θ=900
θ=600
F2
F2
F合
1200
F合= F1
F合=F1
F合= F1
F合= F1
F合
900
否具有相似的形式呢？是否也满
足“平方反比”的规律呢？最终
解决这一问题是法国科学家库仑。
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
(1736-1806)
英国学者卡文迪许
(1731～1810)
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共24张ppt)
大胆猜想：
电荷的大小
电荷之间的距离
电荷的形状
介质
电荷量
.....
有多种因素影响实验时，我们一般采用什么方法探究？
B
带电量相同，带
电小球偏转角不
同 ,可见其受力
大小不同。
探究实验
思考：
增大？
减小？
B
思考：
电荷之间的距离增大，细线偏转角减小，电荷间的作用力减小。
电荷之间的距离减小，细线偏转角增大，电荷间的作用力增大。
库仑定律
必 修 三
第 九 章
第 二 节
说课部分
学情分析
本节课为高一下学期必修三内容，是高一学生刚接触电学相关知识，
而库仑定律作为高中重点知识之一，需要学生深刻理解掌握，为之后
的内容学习打下基础。
教材分析
库仑定律为高中物理必修三第九章第二节，前两节课学生已经掌握了正
负电荷的概念认识，了解了电荷的性质，本节课将从静电力出发，带领
思考：
增大？
减小？
思考：
电荷量增大，细线偏转角增大，电荷间的作用力增大。
电荷量减小，细线偏转角减小，电荷间的作用力减小。
探究总结
电荷之间的作用力主要与电荷之间的距离、电荷量有关。
观察结论：
库仑定律
真空中两个静止的电点荷之间的相互作
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
适用条件：真空、静止、点电荷
点电荷的电量（C)
点电荷间距离（m)
对库仑定律的理解
真空中两个点电荷的一对静电力是一对相互作用力，满足
牛顿第三定律。
k为静电力常量，其大小由实验测定，其单位由公式中的F，
库仑定律ppt课件
间的作用力为引力。
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方
成反比，即
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方
成反比，即
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
库仑定律ppt课件
3
7
)
25.(2021 海南卷)如图，形对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与
水平面夹角均为α=60°，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q
分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动
结论1：两同夹异
问题2：A和B、C电荷量的大小关系？
对C球：FBC FAC
qc
r1
q B qc
q A qc
k
k 2
2
( r1 r2 )
r1
q B ( r1 r2 )
2
qA
r1
qB q A
2
qA
FBC
C
FAC
qB
r2
FAB
B
FCB
两侧电荷量大，中间电荷量小
结论2：两大夹小
对B球：FAB FCB
将趋向于无穷大
C.所带电荷量分别为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静止点电荷
答案:D
2.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，
固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F。两小球相互
接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A.Q3为负电荷，且放于A左方
B.Q3为负电荷，且放于B右方
C.Q3为正电荷，且放于A与B之间
D.Q3为正电荷，且放于B右方
答案:A
库仑力作用下悬挂体的平
衡问题
大本11页【例3】 如图，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂
于O点，电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上。绝缘细线长为l，
库仑定律课件ppt
电磁波产生机理
01
02
03
电磁感应
变化的磁场会在空间中激 发电场，从而产生电磁波 。
振荡电流
振荡电流在导线中产生交 变磁场，进而激发电磁波 。
天线辐射
天线上的交变电流产生电 磁场，以电磁波形式向外 辐射。
电磁波传播特性
电磁波传播速度
在真空中，电磁波传播速度等于光速。
电磁波频谱
根据频率和波长的不同，电磁波可分为无线电波、微波、 红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
库仑定律在电子显微镜成像中的应用
库仑定律可以解释电子在电磁透镜中的聚焦和成像过程，有助于优化电 子显微镜的成像效果和提高分辨率。
03
库仑定律在电子衍射中的应用
电子衍射是电子显微镜技术的重要组成部分，库仑定律为电子衍射现象
提供了理论解释，有助于分析样品的晶体结构和化学成分。
等离子体物理和核聚变研究
等离子体物理基础
VS
电势差与电场强度关系
电势差与电场强度之间存在一定的关系， 通过电势差可以计算电场强度的大小和方 向。
电荷分布与相互作用
电荷分布对电场影响
分析不同电荷分布对电场强度和电势差的影 响，如均匀带电球体、无限大带电平面等。
电荷间相互作用力
根据库仑定律，计算两个点电荷之间的相互 作用力，包括大小、方向和作用点。
库仑定律在天线设计中的应用
天线是无线通信的关键部分，其性能直接影响到通信质量。库仑定律为天线设计提供了指 导，如天线长度、形状等参数的选择。
电子显微镜技术
01 02
电子显微镜原理
电子显微镜利用电子束代替光束进行成像，具有更高的分辨率。库仑定 律描述了电子在电磁场中的运动规律，为电子显微镜技术的发展提供了 理论支持。
《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。
1.2库仑定律 课件高中物理教科版(2019)必修第三册(共29张PPT)
思考
研究两个电荷均匀分布的带电介质球体的
相互作用时，如果二者间距离不满足远大于球
直径的条件，这两个球形带电体能否看作点电
荷？若是两个带电导体球，又能否看作点电荷？
定性实验结论
1. 距离不变时，电荷量越大，
电荷间的相互作用力越大；
2.电荷量不变时，距离越大，
电荷间的相互作用力越小。
三、定量实验探究——研究历程
富兰克林
普里斯特利
卡文迪什
库仑
三、定量实验探究——研究历程
富兰克林
普里斯特利
电力与万有引力
一样，与距离的
平方成反比
三、定量实验探究——研究历程
卡文迪什
1
B
A
2
C
−
库
课堂小结
库仑定律
1、内容：真空中的两个静止的点电荷之间
的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成
正比，与距离的平方成反比，作用力的方向
在两个点电荷的连线上。
1 2
2
2、表达式： =
为静电力常量， = 9.0 × 109 2 / 2
3、适用条件：真空中、静止、点电荷刻度Leabharlann 与指针细银丝平衡小球B
带电小球C
带电小球A
三、定量实验探究——库仑扭秤
实验结论：
（1）两个电荷之间的作用力与两电荷量
的乘积成正比： ∝ 1 2
（2）两个电荷之间的作用力与距离的平
方成反比： ∝
1
2
1 2
∝ 2
四、库仑定律
1. 内容
真空中的两个静止的点电荷之间的
作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积
3. 适用条件：
真空中
高中物理人教版选修3-1库仑定律(34张)-PPT优秀课件
A.它们的相互作用力不断减少； B.它们的加速度之比不断减少； C.它们的动量之和不断增加； D.它们的动能之和不断增加。
高 中 物 理 人 教版选 修3-1 1 .2库 仑定律 (共34张 PPT)
高 中 物 理 人 教版选 修3-1 1 .2库 仑定律 (共34张 PPT)
5.如图所示，一个挂在丝线下端的带正 电的小球B静止在图示位置，固定的带正电 荷的A球电荷量为Q,B球的质量为m，电荷量 为q，θ=30·，A和B 在同一水平线上，整个装 置处在真空中，求AB两球间的距离。
248
这样库伦又发现了电荷间的作用力与电荷量的 关系:
力F与q1和q2的乘积成正比，即：F∝q1 q2
用一个公式来表示库伦定律,就是
F
k
Q1Q2 r2
上式中Q1 和 Q2 表示两个点电荷的电荷量，用r 表示它们之间的距离，用F表示它们之间的相互作 用力。式中的k是一个常量，叫做静电力常量。
在国际单位制中，电荷量的单位是库伦，简称 库，符号是C。在上式中如果各个物理量都用国际制 单位，即电荷量的单位用C，力的单位用N，距离的
F库 2.31039 F引
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。
高 中 物 理 人 教版选 修3-1 1 .2库 仑定律 (共34张 PPT)
高 中 物 理 人 教版选 修3-1 1 .2库 仑定律 (共34张 PPT)
注意
库仑定律是电磁学的基本定律之一。库仑定 律给出的虽然是点电荷的静电力，但是，任一 带电体都可以看成是由许多点电荷组成的，所 以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑 定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静 电力的大小和方向。
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5.如图所示，一个挂在丝线下端的带正 电的小球B静止在图示位置，固定的带正电 荷的A球电荷量为Q,B球的质量为m，电荷量 为q，θ=30·，A和B 在同一水平线上，整个装 置处在真空中，求AB两球间的距离。
248
这样库伦又发现了电荷间的作用力与电荷量的 关系:
力F与q1和q2的乘积成正比，即：F∝q1 q2
用一个公式来表示库伦定律,就是
F
k
Q1Q2 r2
上式中Q1 和 Q2 表示两个点电荷的电荷量，用r 表示它们之间的距离，用F表示它们之间的相互作 用力。式中的k是一个常量，叫做静电力常量。
在国际单位制中，电荷量的单位是库伦，简称 库，符号是C。在上式中如果各个物理量都用国际制 单位，即电荷量的单位用C，力的单位用N，距离的
F库 2.31039 F引
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。
高 中 物 理 人 教版选 修3-1 1 .2库 仑定律 (共34张 PPT)
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注意
库仑定律是电磁学的基本定律之一。库仑定 律给出的虽然是点电荷的静电力，但是，任一 带电体都可以看成是由许多点电荷组成的，所 以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑 定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静 电力的大小和方向。
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
高中物理库仑定律PPT课件
用改变A球质量的方法，使A球在距
B为1/2x处平衡；则A受到的绳的
拉力为（ ）
A.T B.2T
C.4T D.8T
第27页/共34页
第28页/共34页
三 巩固训练
1、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：
（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荷间的库仑
力F 为
F=
k
Q1Q2 r2
= 9×109 ×
4×10-12×6×10-12 ( 0.1 ) 2
= 2 .16×10 -11 N
（引力）
第23页/共34页
（2）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑
力变为F 1Q1Q2
F1=
k
r2
= 9×10 9 ×
个带同种电荷的小球悬挂在一点。两球 αβ
的质量相等，A球所带的电荷量大于B球
所带的电荷量。两球静止时，悬线与竖 A
B
直线的偏角分别为α和β，则( )
A、 α>β B、 α=β C、 α<β
第30页/共34页
4、如图所示, 真空中两个相同的小球带有等量同种 电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂 于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向 600, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求： (1) 每个小球的带电量; (2) 墙壁受到的压力; (3) 每条细线的拉力.
电荷之间的作用力
第16页/共34页
三、库仑定律
电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库仑力.
2、大小：
F k Q1Q2 r2
k:静电力常量 k=9.0×109N·m2/C2
《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
物理库仑定律ppt课件
03
库仑定律的重要性
库仑定律是电磁学的基本定律之一，对于理解电荷之间的相互作用以及
电场、电势等概念具有重要意义。
对未来学习的建议与展望
学习建议
在学习库仑定律之后，建议进一步学习 电场、电势等概念，并掌握这些概念的 应用。
VS
学习展望
在学习电场、电势等概念之后，可以进一 步学习高斯定理、麦克斯韦方程等更高级 的电磁学知识。
关系。
实验结果与理论预测相符，证明 了库仑定律的正确性。
实验结果对于理解电场、电势等 概念具有重要的意义，也为后续
学习电磁场理论奠定了基础。
04
库仑定律在生活中的应用
Chapter
静电现象中的应用
摩擦起电
当两个物体互相摩擦时，由于不同物体对电子的束 缚能力不同，电子会从一个物体转移到另一个物体 ，从而使一个物体带正电，另一个物体带负电。这 种现象可以用库仑定律来解释。
探索新的理论
随着物理学的发展，可能会提出新的理论来解释电学现象， 从而更好地描述和预测实验结果。
实际应用中面临的挑战与问题
电学设备Байду номын сангаас稳定性
在实际应用中，电学设备可能会受到温度、湿度等环境因素的影响，从而影响其稳定性和准确性。
复杂电路的设计
在某些复杂电路中，可能难以准确地计算电流、电压等参数，这需要设计者具备更高的技术水平。
库仑定律的局限性
仅适用于点电荷
库仑定律仅适用于计算两个点电荷之 间的作用力，对于带电体有一定的形 状和大小的情况，该定律可能不适用 。
电场强度有限
库仑定律中的电场强度是有限的，对 于非常强的电场，该定律可能不适用 。
未来发展方向与趋势
发展更精确的实验设备
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电荷
首页
库仑定律
摩擦起电
吸引轻小物体
同性相斥
异性相吸
电荷的多少叫电荷量（Q） (单位：C)
使物体带电的方法
（1）摩擦起电 （2）接触带电（先中和，再重新分配） （3）感应起电
物体带电的实质 • 电子的得失
电荷守恒定律
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。
Q1 Q2
2
1.0×10-11C
= F32
k
Q1Q2
r²
百尺竿头 更进一步
元电荷
（1）e=1.60×10-19C
（2）Q=ne (n∈Z)
（3）电子的比荷 :
e/me 密立根 (likan,1868～1953)
实验
库仑定律
在真空中两个点电荷间的作
用力跟它们的电量的乘积成正比 ,
跟它们间距离的二次方成反比 ,作
用力的方向在它们的连线上。
Q1Q2 : 电量
F2
r²
0.2m
= F32
k
Q1Q2
r²
F= F12 – F32
5.两个完全相同的金属球，一个的电荷量为
+4.0×10-11C ,另一个带点量为-6.0×10-11C,
把两球接触，分开后相距50cm,它们的电量 是多少？它们之间的静电力有多大？
= = = - -6.0×10-11+4.0×10-11
2．两个点电荷相距r时，相互作用力为F则 A 电荷量不变距离加倍时，作用力变为F/4 B 其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时， 作用力不变 C 每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时，作用 力为4F D 每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍 数时，作用力不变
3．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球M， M表面镀有铝膜。在M的近旁有一在绝缘支架上 的金属球P，开始时M，P都不带电，如图13-1-1 所示，先使P带电，则（ ）
r²
?
F静=K
Q1Q2
r²
【例题】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=9.1×10-31kg, 质子的质量m2=1.67×10-27kg。电子和质子的 电荷量都是1.60×10-19C 。
解 ：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是
F静=K
Q1Q2
r²
F万=G
m1m2
r²
F静 kQ1Q2
9.0×109 × 1.60×10-19 × 1.60×10-19
F = = 万
Gm1m2
6.67×10-11 × 9.1×10-31 × 1.67×10-27
= 2.3×1039
1.起电方法
2. 物体带电量
电 3. 带电实质
荷 4.电荷守恒定律
同性相斥, 异性相吸
5.电荷间相互作用规律
A M，P之间不发生相互作用
P
B P将吸引M，吸在一起不分开
M
C P立即把M排斥开
D P先吸引M，接触后又把M排斥开
4.真空中有三个同种的点电荷，它们固定
在一条直线上，如图所示。它们的电荷
量 均 为 6.0×10-12C 。 求 Q2 所 受 静 电 力 的
大小和方向。
Q1
F32 Q2
F12
Q3
0.1m
库仑定律 1.内容
2.公式 3.静电力恒量 4.适用条件
1．下列关于点电荷的说法这，正确的是（ ）
A 只有体积很小的带电体，才能看作点电荷。
B 体积很大的带电体一定不是点电荷。
C 当两个带电体的形状对它们相互作用力的 影响可以忽略时，这两个带电体可看作点电荷。
D 任何带电球体，都可以看作电荷全部集中于 球心的点电荷
Q1Q2
r²
r : 距离 F : 作用力
静电力恒量: k=9.0 × 109 N·m²/C²
抢答：真空中两个电荷量是1C
点电荷,它们之间的距离为1m时的 相互作用力为多少？
F静=K
Q1Q2
r²
1×1
= 9.0 × 109 × ² 1
=9.0 × 109 ( N)
比较： F万 F静
F万=G
m1m2
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库仑定律
摩擦起电
吸引轻小物体
同性相斥
异性相吸
电荷的多少叫电荷量（Q） (单位：C)
使物体带电的方法
（1）摩擦起电 （2）接触带电（先中和，再重新分配） （3）感应起电
物体带电的实质 • 电子的得失
电荷守恒定律
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。
Q1 Q2
2
1.0×10-11C
= F32
k
Q1Q2
r²
百尺竿头 更进一步
元电荷
（1）e=1.60×10-19C
（2）Q=ne (n∈Z)
（3）电子的比荷 :
e/me 密立根 (likan,1868～1953)
实验
库仑定律
在真空中两个点电荷间的作
用力跟它们的电量的乘积成正比 ,
跟它们间距离的二次方成反比 ,作
用力的方向在它们的连线上。
Q1Q2 : 电量
F2
r²
0.2m
= F32
k
Q1Q2
r²
F= F12 – F32
5.两个完全相同的金属球，一个的电荷量为
+4.0×10-11C ,另一个带点量为-6.0×10-11C,
把两球接触，分开后相距50cm,它们的电量 是多少？它们之间的静电力有多大？
= = = - -6.0×10-11+4.0×10-11
2．两个点电荷相距r时，相互作用力为F则 A 电荷量不变距离加倍时，作用力变为F/4 B 其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时， 作用力不变 C 每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时，作用 力为4F D 每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍 数时，作用力不变
3．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球M， M表面镀有铝膜。在M的近旁有一在绝缘支架上 的金属球P，开始时M，P都不带电，如图13-1-1 所示，先使P带电，则（ ）
r²
?
F静=K
Q1Q2
r²
【例题】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=9.1×10-31kg, 质子的质量m2=1.67×10-27kg。电子和质子的 电荷量都是1.60×10-19C 。
解 ：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是
F静=K
Q1Q2
r²
F万=G
m1m2
r²
F静 kQ1Q2
9.0×109 × 1.60×10-19 × 1.60×10-19
F = = 万
Gm1m2
6.67×10-11 × 9.1×10-31 × 1.67×10-27
= 2.3×1039
1.起电方法
2. 物体带电量
电 3. 带电实质
荷 4.电荷守恒定律
同性相斥, 异性相吸
5.电荷间相互作用规律
A M，P之间不发生相互作用
P
B P将吸引M，吸在一起不分开
M
C P立即把M排斥开
D P先吸引M，接触后又把M排斥开
4.真空中有三个同种的点电荷，它们固定
在一条直线上，如图所示。它们的电荷
量 均 为 6.0×10-12C 。 求 Q2 所 受 静 电 力 的
大小和方向。
Q1
F32 Q2
F12
Q3
0.1m
库仑定律 1.内容
2.公式 3.静电力恒量 4.适用条件
1．下列关于点电荷的说法这，正确的是（ ）
A 只有体积很小的带电体，才能看作点电荷。
B 体积很大的带电体一定不是点电荷。
C 当两个带电体的形状对它们相互作用力的 影响可以忽略时，这两个带电体可看作点电荷。
D 任何带电球体，都可以看作电荷全部集中于 球心的点电荷
Q1Q2
r²
r : 距离 F : 作用力
静电力恒量: k=9.0 × 109 N·m²/C²
抢答：真空中两个电荷量是1C
点电荷,它们之间的距离为1m时的 相互作用力为多少？
F静=K
Q1Q2
r²
1×1
= 9.0 × 109 × ² 1
=9.0 × 109 ( N)
比较： F万 F静
F万=G
m1m2