人教版高中物理选修1-1 电荷、库仑定律 PPT课件
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根据平行四边形定则，合力的大小：
F
F 2F1 cos300 0.25N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外。
总结:
1 探究思路: 分析问题——提出猜想——实验探究——得出结论
2 探究方法: 控制变量法
3 库仑定律:
适应条件:
Q1Q2 F k 2 r
真空中静止的点电荷
4 理想模型:
点电荷
荷的斥力，情况相同，只要求出一个点电荷 （例如q3）所受的力即可。 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
+
q2
+
+ q3
F2
F1
300
q 2 9.0 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9 (2 106 )2 F1 F2 k 2 N 0.144 N 2 r 0.5
师、物理学家。
1785—1789年，库仑用扭秤 测量静电力和磁力，导出有名的 库仑 定律。
back
库仑扭秤结构：
固 定 带 电 小 球
刻度盘与指针
扭 丝
平衡小球
可动带电小球
刻度尺
绝缘平衡杆 back
库仑扭秤录像：
点电荷：没有大小的带电体．
（1）点电荷是一个理想化的物理模型，实际上是不存在 的． （2）实际的带电体在本身的大小跟带电体间的距离相比 小得多时可看作是点电荷．
课后作业:
1.复习本节课并完成练习册相应练习.
2.把课后2,4题做到作业本上.
再见
back
2、库仑当时得到的一组数据
转角比 (即库仑力比)
A、C两球距离 距离比 扭秤转角/度
36个刻度
18个刻度 8.5个刻度
1
1/2 1/4
36°
144° 575.5°
1
4 16
注：第3组数据有偏差， 库仑分析是因为漏电致
6.3
库仑定律
教学目标：
1、知识与技能：
①了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史。 ②知道点电荷的物理意义。 ③理解真空中的库仑定律以及适用条件。 ④知道静电力常量k的物理意义、数值和单位。 ⑤会用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题。
2、过程与方法
①分析问题——提出猜想——实验探究——得出结论 ②控制变量的科学研究方法。
2、方向:
+
+
+
-
3、适用条件：
荷近似适用)
真空中的点电荷(对干燥空气中的点电
back
三.应用
试比较电子和质子间的静电力和万有引力。 (电子和质子的电荷量都是1.60 1019 C )
19 19 (1.6 10 ) (1.6 10 ) (9.0 109 ) N 11 2 (5.3 10 ) 8
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力， 因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把 万有引力忽略。
F库 2.3 1039 F引
例题2
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 2 106 C , 求它们所受到的库仑力。 q1
解： 按题意作图。每个点电荷都受其他两个点电
back
27 例题1: 已知氢核(质子)的质量为 m1 1.67 10 kg , 电子的质量 31 是 m2 9.110 kg ,在氢原子内它们之间的最短距为 5.3 1011 m。
q1 q2 解： F库 k 2 r
m1 m2 F引 G 2 r 11
8.2 10 N
(1.67 1027 ) (9.1 1031 ) (6.7 10 ) N 11 2 (5.3 10 ) 3.6 1047 N
next
用扭丝的转角间接测量
思想方法：放大、转化
问题2: 如何确定电荷之间的距离呢？
把金属球理想成为点电荷，利用刻度尺间接测量距离。 next
思想方法: 理想模型化.
点电荷
视频
数据
back
2.探究F与q的关系
问题: 如何确定两球电荷量呢？
电荷均分原理：电荷在两个相同金属球之间等量分配
back
库仑(1736—1806)，法国工程
3、情感态度与价值观
利用库仑定律建立的过程以及相关的物理学史 培养学生的科学素养。
一、定性探究
提出猜想 实验探究
与电荷量、距离有关
控制变量法
next
得出结论
①两电荷间的作用力随距离增大而减小； ②两电荷间的作用力随电量的增大而增大。
二、定量探究
(1) 分析问题 (2) 提出猜想(类比)
万有引力定律:
注意：是否可将带电体看作点电荷不是看它本
身的尺寸大小．
back
库仑扭秤工作原理:
back
库仑定律： 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力， 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．
Q1Q2 1、公式表示： F k 2 r 静电力常量: k 9.0 109 N m 2 /C 2
F=G
m1m2
r2
是不是电荷间作用力也存在同样的规律呢？
Q1Q2 F k 2 r
(3) 探究思路
1.探究F与r的关系
next1
2.探究F与q的关系 next2
控制变量法
(4) 实验验证
(5) 得出结论
库仑扭秤
库仑定律
Next1
next2
next
1.探究F与r的关系
问题1: “电力”非常小，如何解决力的准确测量？
F
F 2F1 cos300 0.25N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外。
总结:
1 探究思路: 分析问题——提出猜想——实验探究——得出结论
2 探究方法: 控制变量法
3 库仑定律:
适应条件:
Q1Q2 F k 2 r
真空中静止的点电荷
4 理想模型:
点电荷
荷的斥力，情况相同，只要求出一个点电荷 （例如q3）所受的力即可。 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
+
q2
+
+ q3
F2
F1
300
q 2 9.0 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9 (2 106 )2 F1 F2 k 2 N 0.144 N 2 r 0.5
师、物理学家。
1785—1789年，库仑用扭秤 测量静电力和磁力，导出有名的 库仑 定律。
back
库仑扭秤结构：
固 定 带 电 小 球
刻度盘与指针
扭 丝
平衡小球
可动带电小球
刻度尺
绝缘平衡杆 back
库仑扭秤录像：
点电荷：没有大小的带电体．
（1）点电荷是一个理想化的物理模型，实际上是不存在 的． （2）实际的带电体在本身的大小跟带电体间的距离相比 小得多时可看作是点电荷．
课后作业:
1.复习本节课并完成练习册相应练习.
2.把课后2,4题做到作业本上.
再见
back
2、库仑当时得到的一组数据
转角比 (即库仑力比)
A、C两球距离 距离比 扭秤转角/度
36个刻度
18个刻度 8.5个刻度
1
1/2 1/4
36°
144° 575.5°
1
4 16
注：第3组数据有偏差， 库仑分析是因为漏电致
6.3
库仑定律
教学目标：
1、知识与技能：
①了解库仑定律的建立过程和相关的物理学史。 ②知道点电荷的物理意义。 ③理解真空中的库仑定律以及适用条件。 ④知道静电力常量k的物理意义、数值和单位。 ⑤会用库仑定律解决涉及点电荷静电力计算的简单问题。
2、过程与方法
①分析问题——提出猜想——实验探究——得出结论 ②控制变量的科学研究方法。
2、方向:
+
+
+
-
3、适用条件：
荷近似适用)
真空中的点电荷(对干燥空气中的点电
back
三.应用
试比较电子和质子间的静电力和万有引力。 (电子和质子的电荷量都是1.60 1019 C )
19 19 (1.6 10 ) (1.6 10 ) (9.0 109 ) N 11 2 (5.3 10 ) 8
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力， 因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把 万有引力忽略。
F库 2.3 1039 F引
例题2
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 2 106 C , 求它们所受到的库仑力。 q1
解： 按题意作图。每个点电荷都受其他两个点电
back
27 例题1: 已知氢核(质子)的质量为 m1 1.67 10 kg , 电子的质量 31 是 m2 9.110 kg ,在氢原子内它们之间的最短距为 5.3 1011 m。
q1 q2 解： F库 k 2 r
m1 m2 F引 G 2 r 11
8.2 10 N
(1.67 1027 ) (9.1 1031 ) (6.7 10 ) N 11 2 (5.3 10 ) 3.6 1047 N
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用扭丝的转角间接测量
思想方法：放大、转化
问题2: 如何确定电荷之间的距离呢？
把金属球理想成为点电荷，利用刻度尺间接测量距离。 next
思想方法: 理想模型化.
点电荷
视频
数据
back
2.探究F与q的关系
问题: 如何确定两球电荷量呢？
电荷均分原理：电荷在两个相同金属球之间等量分配
back
库仑(1736—1806)，法国工程
3、情感态度与价值观
利用库仑定律建立的过程以及相关的物理学史 培养学生的科学素养。
一、定性探究
提出猜想 实验探究
与电荷量、距离有关
控制变量法
next
得出结论
①两电荷间的作用力随距离增大而减小； ②两电荷间的作用力随电量的增大而增大。
二、定量探究
(1) 分析问题 (2) 提出猜想(类比)
万有引力定律:
注意：是否可将带电体看作点电荷不是看它本
身的尺寸大小．
back
库仑扭秤工作原理:
back
库仑定律： 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力， 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．
Q1Q2 1、公式表示： F k 2 r 静电力常量: k 9.0 109 N m 2 /C 2
F=G
m1m2
r2
是不是电荷间作用力也存在同样的规律呢？
Q1Q2 F k 2 r
(3) 探究思路
1.探究F与r的关系
next1
2.探究F与q的关系 next2
控制变量法
(4) 实验验证
(5) 得出结论
库仑扭秤
库仑定律
Next1
next2
next
1.探究F与r的关系
问题1: “电力”非常小，如何解决力的准确测量？