11电荷-库伦定律讲解课件

第一节电荷库仑定律一、接引雷电下九天2、富兰克林实验的意义富兰克林成功地将天电引入莱顿瓶，还用引下的电做了实验，证明了天电和摩擦产生的电是相同的富兰克林的实验证明闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。他统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷信问题：富兰克林为我们揭开了天电的奥秘——它跟地上的电是一样的。那么，地上的电有什么性质？它从哪里来？它的存在跟我们的生活有哪些关系？你也可以制造雷电一、电荷自然界中有两种电荷（富兰克林命名）（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。且带电体有吸引轻小物体的性质+_原子的构成原子（中性）原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）原子核为什么稳定？质子和中子之间有强相互作用核力自由电子离子离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子失去电子带正电正离子得到电子带负电负离子1、摩擦起电演示原因：不同物质对原子吸引束缚不同微观解释：电子从一个物体转移到另一个物体上。得到电子：带负电失去电子：带正电使物体带电的方法2：静电感应：1、演示实验——感应起电：金属内有自由移动的电子自由电子

每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。三、静电感应：1、演示实验——感应起电2、概念：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应．

3、规律：近端感应异种电荷，远端感应等量同种电荷4、实质：使导体中的正负电荷分开，使电荷从导体的一部分转移到另一部分。（3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分．

3、接触带电接触后再分开+Q+Q接触后再分开Q3QQQ微观解释：电荷从一个物体转移到另一个物体使物体带电的方法

是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷1、起电的本质无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.二、电荷守恒定律：2、电荷守恒定律（物理学的基本定律之一

）表述一：电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.

表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。三、元电荷1、电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑C

元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的．比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多．尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“＋”、“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）．一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示．

1906到1917年，密立根用液滴法测定了电子电荷，证明微小粒子带电量的变化是不连续的，它只能是元电荷e

的整数倍,即粒子的电荷是量子化的。

迄今所知:电子是自然界中存在的最小负电荷，质子是最小的正电荷。元电荷:e=1.6×10-19库仑(C)

元电荷问题：同种电荷相互排斥

异种电荷相互吸引

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？五、库仑定律

演示：探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少

探究一:影响电荷间相互作用力的因素过程与方法:控制变量法保持电量Q不变,距离r与F有什么关系?保持距离r不变,电量Q与F有什么关系?距离r越小,作用力F越大电量Q越多,作用力F越大库仑定律内容：在真空中，两个静止点电荷之间相互作用力的大小，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。+q1q2rF1F2k叫静电力常量

:

表达式:库仑定律注意事项适用条件：真空中的点电荷式子中各个物理量的含义：k是一个常量——静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。F、Q1、Q2、r选用单位：电荷—库仑（C）力—N，距离—m常量k—N·m2/C2

带电体的大小,形状,电荷分布,对库仑力没有影响带电体可以看作点电荷。点电荷:理想化模型适用范围:①真空中②静止的点电荷可看作点电荷的条件：带电体本身的线度<<到其它带电体的距离典型实例:带电球体、空心带电球壳等即:只有电量而无几何形状与大小的带电体。点电荷

1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。2、点电荷是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理想化的模型。3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。异种电荷库仑力的方向同种电荷

静止电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。：在它们的连线上。

解：氢原子核与电子之间的库仑力F电为例1：在氢原子中，原子核只有1个质子,核外只有1个电子,它们之间的距离r=5.3×10-11m。求氢原子核与电子之间的库仑力F电及它们之间的万有引力F引。

小结：电子和质子间的万有引力比库仑力小得多，因而在研究微观世界的各种物理过程中，万有引力可忽略不计。因此，电子绕核运动的向心力，可认为只来源于库仑力。氢原子核与电子之间的万有引力F引为解析:

例2:真空中有三个三个点电荷,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,求它们的库仑力.Q1Q2QF2F1F

分析：如图所示，用“+”“–”号表示电荷的正负。根据牛顿第三定律，电荷q

1

、q

2之间的作用力F1和F2

是大小相等，方向相反。例3:在真空中有两个相距0.3m的点电荷，所带的电荷量分别是2×10-8C和-4×10-8C。求每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？+q1q2rF1F2

解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，大小为

小结：在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时，电荷量的正负号不要代入公式进行计算，只用它们的绝对值进行计算，方向另外说明。小结1、自然界存在两者电荷（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2、使物体带电的方式带电方式(1)摩擦起电：电子从一个物体转移到另一个物体(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分规律：近异远同

3、元电荷e：指电子（或质子）的电荷量，称为元电荷4、电荷守恒定律：电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.5、库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,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.（2）公式：（3）适用条件：⑴真空⑵点电荷（4）点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.k=9.0×109N·m2/C2课堂训练

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ABD课堂训练2、下列说法中正确的是：

A.点电荷就是体积很小的电荷．

B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体．

C.根据可知，当r0时，F∞

D.静电力常量的数值是由实验得到的．D课堂训练3、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为（）。

A．F/2B．F/4C．F/8D．3F/8C4、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：

A、把质子或电子叫元电荷．

B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．

C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．

D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷．

B、C、D．

课堂训练5、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则：

A．B、C球均带负电

B．B球带负电，C球带正电

C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电

D．B、C球都不带电

C课堂训练课堂训练6、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示．现使b带电，则（

）

A、a、b之间不发生相互作用

B、b将吸引a，吸住后不放开

C、b将立即把a排斥开

D、b先吸引a，接触后又把a排斥开D课堂训练7、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷__________．若手的接触点改在A端，情况又如何___________。负电荷负电荷作业8、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:A.导体B带负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量大小可能不等,与如何分有关;D.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化;E.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.BAaa`BE1、使一个物体带电的方式有三种，它们是

、

和

，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为

定律。2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（）

A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少课堂练习C摩擦起电感应起电接触带电电荷守恒定律3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为__________；一个电子的电量为____________，一个质子的电量____________；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的______．最早测出元电荷的数值的是美国物理学家

，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电的

。4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（）

A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷

C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电1.6×10－19C

课堂练习－1.6×10－19C

1.6×10－19C

整数倍

密立根比荷BCD作业5、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引

的，如果A带正电，则（）

A．B、C球均带负电

B．B球带负电，C球带正电

C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电

D．B、C球都不带电6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a（图1），然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是（）

A．a带正电，b带负电

B．a带负电，b带正电

C．a、b均带正电

D．a、b均带负电

E．a、b均不带电课堂练习CC7、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（1）A、B接触后分开，再移去C，则A________，B______；（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，则A_______，B_______．（3）A、B接