人教版高二物理选修3-1第1章第2节 库仑定律(共13张PPT)

1、 M是一个带正电的物体。把带正电的小球先后是一个带正电的物体。把带正电的小球先后 挂在图中挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所位置，比较小球在不同位置所 受带电体的作用力（斥力）的大小。受带电体的作用力（斥力）的大小。 探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素1 电荷间的作用力随距离的增大而减小电荷间的作用力随距离的增大而减小 1 1、内容：、内容：真空真空中两个静止的中两个静止的点电荷点电荷之间的作用之间的作用 力（斥力或引力）与这两个点电荷所带电荷量力（斥力或引力）与这两个点电荷所带电荷量 的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反的乘积成正比，跟它们之间距

2、离的二次方成反 比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。 一、库仑定律一、库仑定律 库仑定律适用范围：库仑定律适用范围：真空、点电荷真空、点电荷 点电荷：点电荷： 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至，以至 于带电体的形状于带电体的形状 、大小、电荷分布对它们之间的作、大小、电荷分布对它们之间的作 用力的影响可以忽略时用力的影响可以忽略时 ，即可将它，即可将它看作看作是一个是一个带电带电 的点的点，叫做点电荷。，叫做点电荷。 理想化的模型。理想化的模型。 例例1 1、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：

3、( )( ) A A、点电荷是一种理想模型，不是真实存在的、点电荷是一种理想模型，不是真实存在的 B B、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 C C、元电荷就是电子元电荷就是电子 D D、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的形状、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的形状 大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的大小，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影响是否可以忽略不计 答案：答案：ADAD 1 1、内容：、内容：真空真空中两个静止的中两个静止的点电荷点电荷之间的作用之间的作用 力（斥力或引力）与这两个电荷所带电荷量的力（斥力或

4、引力）与这两个电荷所带电荷量的 乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比， 作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。 2 2、表达式：、表达式： 12 2 q q Fk r 其中：其中：k k叫静电力常量，叫静电力常量，k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/C/C2 2 二、库仑定律二、库仑定律 注意：注意：计算时计算时q q1 1、q q2 2只要代入绝对值，只要代入绝对值，“+”“+”、“-”“-”号不要代入号不要代入 3 3、方向在连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸方向在连线上，同种电荷相斥，异种电荷相

5、吸 二、库仑扭秤实验：二、库仑扭秤实验： 1.1.控制变量法控制变量法 B B球的作用是什么？球的作用是什么？ 2.2.微小量放大法微小量放大法 3.3.怎样改变怎样改变A A和和C C的电荷量的电荷量 电量均分法电量均分法 解：氢原子核与电子之间的库仑力解：氢原子核与电子之间的库仑力 F F电 电为：为： 例例2 2、 在氢原子中，原子核只有在氢原子中，原子核只有1 1个质子个质子, , 核外只有核外只有1 1个电个电 子子, , 它们之间的距离它们之间的距离 r r = 5.3 = 5.31010-11 -11 m m 。求氢原子核与电。求氢原子核与电 子之间的库仑力子之间的库仑力 F F

6、电 电它们之间的万有引力它们之间的万有引力F F引引 ( (已知质子的已知质子的 质量为质量为1.671.67 10 10-27 -27kg kg，电子的质量为，电子的质量为9.19.11010-31 -31kg kg） 2 21 r qq kF 电电 N102 . 8 8 氢原子核与电子之间的万有引力氢原子核与电子之间的万有引力 F F 引 引 为： 为： 2 21 r mm GF 引引 N106 . 3 47 小结：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观小结：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。带电粒子的相互作用时，可以把万

7、有引力忽略。 库仑定律与万有引力定律的比较库仑定律与万有引力定律的比较 例例3 3、真空中有三个点电荷、真空中有三个点电荷, ,它们固定在边长为它们固定在边长为50cm 50cm 的等边三角形的三个顶点上的等边三角形的三个顶点上, ,每个点电荷都是每个点电荷都是 q=+2q=+21010-6 -6 C, C,求它们的库仑力？求它们的库仑力？ 例例4 4、两个半径为两个半径为R R的金属球所带电荷量的金属球所带电荷量 分别为分别为+Q+Q1 1和和+Q+Q2 2，当两球心相距为，当两球心相距为3R3R时，时， 相互作用的库仑力大小为相互作用的库仑力大小为 （）（） A AF=kQF=kQ1 1Q

8、 Q2 2/(3R)/(3R)2 2 B BF FkQkQ1 1Q Q2 2/(3R)/(3R)2 2 C CF FkQkQ1 1Q Q2 2/(3R)/(3R)2 2 D D无法确定无法确定 答案：答案：C C 例例5 5、两个带电量分别为两个带电量分别为-q-q和和+3q+3q的相同金属小球的相同金属小球 （均可视为点电荷），相距为（均可视为点电荷），相距为r r时两者间库仑力的时两者间库仑力的 大小为大小为F F。两小球接触后相距两小球接触后相距 r/2r/2时两球间的库仑时两球间的库仑 力大小为（）力大小为（） A.F/12 A.F/12 B.4F/3 B.4F/3 C.12F C.12F D.3F/4 D.3F/4 答案：答案：B B 小结