高中物理课件-1.2库仑定律.pptVIP

第2节 库 仑 定 律 丰城九中 熊文杰 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？遵循什么规律呢？ 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。 一、探究影响电荷间的相互作用力的因素： 1、实验装置： 3、实验过程： 2、实验方法： 控制变量法 一、探究影响电荷间的相互作用力的因素： 1、实验装置： 3、实验过程： 2、实验方法： （1）以上我们只是定性的研究，真正定量的研究是由法国学者库仑完成的。 （2）这种电荷之间的相互作用力叫做静电力或库仑力。 （1）电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大 （2）电荷之间的作用力随距离的增大而减小 控制变量法 说明： 结论： 库伦扭秤构造 平衡小球 （不带电） 细银丝 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 库仑扭秤实验 工作原理:力矩平衡 静电力力矩＝金属细丝扭转力矩. 二、库仑定律： 2、数学表达式： 3、方向： k:静电力常量 (k=9.0×109N·m2/C2) “同种电荷相排斥，异种电荷相吸引” （说明：代入数据计算时，应该用q1、q2的绝对值代入） 说明：上面的公式与我们前面所学的万有引力公式实在是太像了，回顾万有引力公式及其适用条件，进而讲述库仑定律的适用条件。 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. 4.点电荷： 只有电荷量，没有大小、形状、体积的理想物理模型 注意： （1）点电荷是物理学上的理想化模型，实际并不存在 （2）库仑定律的适用条件： 真空中的点电荷，空气中的点电荷近似适用。 （3）两个或者两个以上的点电荷对另一点电荷的作用力，等于各点电荷单独对它的作用力的矢量和。 思考：当两个点电荷的距离趋向零时，其库仑力也 趋向无穷大吗？ 例1：关于点电荷的下列说法中正确的是（ ） A.真正的点电荷是不存在的 B.点电荷是一种理想模型 C.足够小的电荷就是点电荷 D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计 例2：已知氢核质量mH=1.67×10-27kg，电子质量me=9.1×10-31kg，氢原子中氢核与 电子之间的最短距离为r=5.3×10-11m，试求 (1)它们之间的库仑力. (2)它们之间的万有引力. (3)库仑力是万有引力的多小倍? 例3：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. 例4：在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r。球的半径比r小得多，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F。现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为F。求F与F之比？ 例5：有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）( ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时 B. 带异种电荷时大于带同种电荷时 C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. 大小与带电性质无关，只取决于电量 Q Q L=4r 解题提醒 点电荷： +Q +Q L=4r + + + + + + +Q -Q L=4r - - - + + + 物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷. 库仑定律的适用是什么条件？ 若：(Lr) A B C FC 例6：如图A、B、C三点位于一直角三角形的三个顶点，角B为30度，现在A、B两点放置点电荷qA、 qB,测得在C点处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，则A带____电， qA：qB=_________