高中物理选修3-1库仑定律(公开课)ppt课件

1、1高中物理高中物理 选修选修31第一章第一章 静电场静电场2 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取决于哪些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取决于哪些因素呢？因素呢？31.1.悬绳为什么发生了偏转？悬绳为什么发生了偏转？2.2.当棉球的位置发生变化时，当棉球的位置发生变化时，悬绳的偏转程度变化了吗？你悬绳的偏转程度变化了吗？你能解释这一现象吗？能解释这一现象吗？41.1.了解点电荷模型。了解点电荷模型。2.2.掌握库仑定律及应用，明确库仑定律及适用掌握库仑定律及应用，明确库仑定律及适用条件。（重点）条件。（重点）3.3.通过静电力与万有引力的对比，体会自

2、然规律的通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。多样性与统一性。5高中物理高中物理 选修选修31电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关？电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关？猜想猜想电荷量电荷量电荷间距离电荷间距离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6移动电荷或改变电量观察现象移动电荷或改变电量观察现象7实验方法：控制变量法实验方法：控制变量法实验现象：实验现象：当两小球电量不变时，力随距离增加而减小当两小球电量不变时，力随距离增加而减小当距离不变时，力随电量的增加而增加当距离不变时，力随电量的增加而增加8 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定

3、性规律。早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律。 卡文迪许和普里斯特等人都确信卡文迪许和普里斯特等人都确信“平方反比平方反比”规律适用于电荷间的力。规律适用于电荷间的力。 定量讨论电荷间的相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实定量讨论电荷间的相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验验, ,于于17851785年得出了库仑定律。年得出了库仑定律。9库仑简介库仑简介 库仑库仑 (1736-1806)(1736-1806) 电学是物理学的一个重要分支，在它的发展过程中，很多物理学巨匠都曾作出过电学是物理学的一个重要分支，在它的发展过程中，很多物理学巨匠都

4、曾作出过杰出的贡献。法国物理学家查利杰出的贡献。法国物理学家查利奥古斯丁奥古斯丁库仑就是其中影响力非常巨大的一员。库仑就是其中影响力非常巨大的一员。 库仑在库仑在17851785年到年到17891789年之间，通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的年之间，通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究，连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章。研究，连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章。 17851785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。同年，他在给年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。同年，他在给法国科学院的法国科学院的电力定律电力定律的论

5、文中详细地介绍了他的实验装置，测试经过和实验结的论文中详细地介绍了他的实验装置，测试经过和实验结果。果。高中物理高中物理 选修选修3110一一定量研究定量研究库仑扭秤实验库仑扭秤实验1、实验采取的研究方法、实验采取的研究方法?控制变量法控制变量法2、如何设计实验？、如何设计实验？库仑定律是电学发展史上的第一个库仑定律是电学发展史上的第一个定量定量实验实验高中物理高中物理 选修选修31（1）电量一定时，）电量一定时，F与与r的关系。的关系。（2） r一定时，一定时，F与与Q1Q2。11库仑库仑扭秤扭秤投影投影式装式装置置AB12二、库仑的实验二、库仑的实验 法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电法国

6、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荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。系。13高中物理高中物理 选修选修31 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电量的乘积成正比，与它们的距离的真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电量的乘积成正比，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。二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。内容内容库仑定律库仑定律14库仑定律库仑定律高中物理高中物理 选修选修31（静电力或库仑力）（静电力或库仑力）其中其中k k为静电力常量为静电力常量, ,k k =9.0=9.010109 9 N Nm m2 2/C/

7、C2 2. .122q qFkr库仑力的方向：在二者的连线上库仑力的方向：在二者的连线上.真空中、点电荷真空中、点电荷适用范围适用范围15高中物理高中物理 选修选修31 点电荷点电荷1 1、看成点电荷的条件：、看成点电荷的条件：带电体之间的距离比它们自身的大小大得多带电体之间的距离比它们自身的大小大得多 电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离2 2、点电荷是一个理想化模型、点电荷是一个理想化模型16 两个电荷量大小相等的点电荷两个电荷量大小相等的点电荷, ,在真空中相距在真空中相距1m,1m,相互吸引力为相互吸引力为0.9N.0.9N.则他们的电荷则他们的

8、电荷量分别是量分别是Q1=?Q2=?Q1=?Q2=?将它们接触后再放到相距将它们接触后再放到相距1m1m远处远处, ,他们相互作用力为他们相互作用力为? ?学以致用学以致用17氢原子核（即质子）的质量是氢原子核（即质子）的质量是 1.671.671010-27-27kg kg ，电子的质量是，电子的质量是 9.19.11010-31-31kg , kg , 在氢原子内在氢原子内它们之间的最短距离为它们之间的最短距离为5.35.31010-11-11m m。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。学以致用学以致用88.2 10FN库473.61

9、0FN引39310FF库引 2.高中物理高中物理 选修选修3118相同相同处处：。 相相异处异处：. .因此研究微因此研究微观观粒子粒子间间的相互作用的相互作用时时，经经常把常把万万有引力忽略不有引力忽略不计计。 通过这道题目请你对库仑通过这道题目请你对库仑力力与万与万有引力有引力做一下比较做一下比较 高中物理高中物理 选修选修3119 真空中两个完全相同的带等量电荷的金属球真空中两个完全相同的带等量电荷的金属球A A和和B(B(可看作点电荷可看作点电荷) )，分别固定在两处，两，分别固定在两处，两球间的静电力为球间的静电力为F F，用一个不带电的完全相同的金属球，用一个不带电的完全相同的金属球C C先与先与A A接触，再与接触，再与B B接触，然后移去接触，然后移去C C，则则A A、B B之间的静电力为之间的静电力为 F F ；若再使；若再使A A、B B球间的距离增大一倍，它们之间的静电力球间的距离增大一倍，它们之间