高中物理选修库仑定律课件.

1、新课标高中物理选修31一、点电荷一、点电荷 1. 1.在研究带电体间的相互作用时在研究带电体间的相互作用时, ,如果带电体如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小本身的大小, ,对我们所讨论的问题影响甚小对我们所讨论的问题影响甚小, ,相对来说相对来说可把带电体视为一几何点可把带电体视为一几何点, ,并称它并称它为点电荷为点电荷( (只有电荷量只有电荷量, ,没有大小、形状没有大小、形状) ) 。2.2.点电荷是点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象实际带电体在一定条件下的抽象, ,是为了简化某些问题的讨论而引进的一个是为了简化某些问题的讨论而

2、引进的一个理理想化的模型想化的模型。3.3.点电荷本身的线度不一定很小点电荷本身的线度不一定很小, ,它所带的它所带的电量也可以很大。电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中点电荷这个概念与力学中的的“质点质点”类似类似。 例例:一个半径一个半径r1=10cm的带电圆盘的带电圆盘,如果考如果考虑它和虑它和d1=10m处某个电子的作用力处某个电子的作用力,就就完全可以把它看作完全可以把它看作_. 点电荷点电荷一个无限大的带电平面一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于那么这一带电圆盘又相当于_.质点：在力学中，当一个物体的

3、大小、形状质点：在力学中，当一个物体的大小、形状与研究的问题关系不大时与研究的问题关系不大时,我们可以忽略这些我们可以忽略这些次要因素次要因素,而把物体当作一个仅有质量的点而把物体当作一个仅有质量的点. 以后以后,会学到会学到”弹簧振子弹簧振子”、”单摆单摆” 、”理想气体理想气体”、”光线光线”等理想化模型等理想化模型.地球能否看成质点？地球能否看成质点？课堂训练课堂训练 1 1、关于点电荷的下列说法中正确的是：、关于点电荷的下列说法中正确的是： A .A .真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B .B .点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C .C .足够小的电荷就是点电荷

4、足够小的电荷就是点电荷 D .D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的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的问题的影响是否可以忽略不计A B D A B D 同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷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？之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？二、库仑定律二、库仑定律 猜想猜想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演示演示实验表明：实验表明：电荷

5、之间的作用力电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 1.F1.F与与r r有关有关 库仑的实验库仑的实验研究方法研究方法：控制变量法控制变量法. .库仑扭秤1 库仑扭秤3 结论：结论：保持两球上的电量不变保持两球上的电量不变，改变两球，改变两球之间的距离之间的距离r r，从实验结果中库仑得出，从实验结果中库仑得出静电静电力与距离的平方成反比力与距离的平方成反比，即，即 F1/rF1/r2 22.F2.F与与q q有关有关 库仑扭秤1 库仑扭秤2 库仑的实验库仑的实验结论：结论：保持两球间的距离不变保持两球间的距离不变，改变两

6、球，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出的带电量，从实验结果中库仑得出静电力静电力与电量的乘积成正比与电量的乘积成正比，即，即 F qF q1 1q q2 2 真空中两个点电荷之间的相互作用力，真空中两个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，作用力的方向的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上在它们的连线上,同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥,异种异种电荷相互吸引。电荷相互吸引。大小：122q qFkr 其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2适用

7、范围：适用范围：1. 1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.课堂训练课堂训练2 2、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：A .A .点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B .B .点电荷就是体积和带电量都很小点电荷就是体积和带电量都很小 的带电体的带电体C .C .根据根据 可知，可知， 当当r 0 r 0 时，时，F F D .D .静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的122q qFkr D D 从例题可以看从例题可以看出：电子和质子的出：电子和质子的静电力是它们间万静电

8、力是它们间万有引力的有引力的2.32.310103939倍倍. .正因如此正因如此, ,以后在以后在研究带电微粒间相研究带电微粒间相互作用时互作用时, ,经常忽略经常忽略万有引力万有引力. .图1.2-3小小 结结1 1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力, ,跟跟它们的电荷量的乘积成正比它们的电荷量的乘积成正比, ,跟它们的距离的二次方跟它们的距离的二次方成反比成反比, ,作用力的方向在它们的连线上作用力的方向在它们的连线上. .2 2、公式：、公式：3 3、适用条件：、适用条件： 真空真空 点电荷点电荷4 4、点电荷：是一种理想模型、点电荷：

9、是一种理想模型. .当带电体的线度比起相当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时互作用的距离小很多时, ,带电体可视为点电荷带电体可视为点电荷. .k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2课堂训练课堂训练3 3、 三个相同的金属小球三个相同的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不不带电，而带电，而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定带等量异种电荷，相隔一定距离放置，距离放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F 。现将。现将c c球分别与球分别与a a、b b接触后拿开，则接触后拿开，则a a、b b之间的之间的静电力将变为（静电力将变为（ ）。）。 A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8C若改为” a a和和b b带等量同种电荷带等量同种电荷”,选( )D课堂训练课堂训练4 4、两个半径为、两个半径为0.3m0.3m的金属球，球心相的金属球，球心相距距1.0m1.0m放置，当他们都带放置，当他们都带1.51.510105 5 C C的正电时，相互作用力为的正电时，相互作用力为F F1 1 ，当它们，当它