理科：库仑定律(可修改)方案课件

2.电荷守恒定律1.三种起电方法及其规律及实质1.摩擦起电

2.接触起电

3.感应起电

复习回顾3.元电荷2.电荷守恒定律1.三种起电方法及其规律及实质1.摩擦起电1.2库仑定律Coulom’sLaw1.2库仑定律Coulom’sLaw教学目标1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律的公式进行有关的计算．3．知道库仑扭秤的实验原理．教学目标1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理科：库仑定律(可修改)方案课件问题思考？1、力的大小通过什么比较？2、这个力的大小与哪些因素有关？3、我们采用什么方法进行研究？问题思考？1、力的大小通过什么比较？2、这个力的大小与哪些因库仑扭秤库仑扭秤库仑扭秤平衡小球细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面内平衡库仑扭秤平衡小球细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针想一想平衡小球细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针平衡小球细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针ACQAAC2QAD2Q条件：完全相同的小球ACQAAC2QAD2Q条件：完全相同的小球实验结论：库仑定律当电量不变时，F与距离r的二次方成反比F∝1/r2当之间距离不变时，F与q1、q2的乘积成正比

F∝q1q2实验结论：库仑定律当电量不变时，F与距离r的二次方成反比当之1、内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、表达式：其中：k叫静电力常量，k=9.0×109N·m2/C2三、库仑定律试比较：该表达式与万有引力表达式有什么相似之处？注意：（1）在计算时q1、q2只要代入大小，“+”、“-”号不要代入（2）库仑定律只能计算力的大小，方向在连线上，还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定1、内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们所带电量的3、实用范围：真空、静止、点电荷（1）什么样的情况下，可以将物体看成质点？想一想：通过与质点相类比，你能说出出什么样的情况下可以将带点体看成是点电荷呢？（2）质点实际存在吗？4、点电荷：（1）点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小、分布对它们之间的作用力可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷（2）点电荷：是一种理想化的模型3、实用范围：真空、静止、点电荷（1）什么样的情况下，可以将库仑定律公式方向四、库仑定律和万有引力定律比较万有引力定律考虑场合电荷中心连线质心连线真空、静止、点电荷万物库仑定律公式方向四、库仑定律和万有引力定律比较万有引力定律考例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.点电荷是一种理想化模型．C.足够小（如体积小于1m3）的电荷就是点电荷．D.元电荷就是点电荷A、B、D．

例1、关于点电荷的下列说法中正确的是()例2、已知氢核（质子）质量1.67×10-27kg．电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。例2、已知氢核（质子）质量1.67×10-27kg．电子的质解：氢核与电子所带的电荷量都是1.6×10-19c.=（9.0×109）×=8.2×10-8N可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。解：氢核与电子所带的电荷量都是1.6×10-19c.=（9例3、真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6c,求：Q3所受的库仑力。Q1Q2Q3例3、真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角解：Q3共受F1和F2两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，相互间的距离r都相同,所以F1=F2=K=N=0.144N根据平行四边形定则，合力是:Q1Q2Q3F2F1F合力的方向沿Q1与Q2连线的垂直平分线向外.30°解：Q3共受F1和F2两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，相Q2Q1Q3

实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。Q2Q1Q3实验证明：两个点电荷之间的作用力不【思考题】AB是一根均匀带电直棒，C是一带电小球（球很小可看成点电荷），球正好在直棒的中垂线上，二者相隔一定距离，都带正电，请你分析直棒对球的作用力方向。OABC【思考题】AB是一根均匀带电直棒，C是一带电小球（球很小可看【分析】若在棒的中点两侧各取一小段长度相等的微元，二者电荷相等，到球C的距离相等，则库仑力大小相等。

对两力正交分解，可以看到：沿棒方向的两个分力方向相反，互相抵消；沿垂直棒方向的两个分力方向相同。因此这两个库仑力的合力方向垂直棒向右。

如此考查中点两侧每一对微元，则其合力均垂直棒向右。所以，棒对球的作用力垂直于棒。F1F2O【分析】若在棒的中点两侧各取一小段长度相等的微元，二者电荷相变形：一半径为R的绝缘球壳上均匀带有电量为+Q的电荷，另一点量为+q的点电荷放在球心上，分析点电荷受力情况。

若在球壳上挖去一个半径为r(r<<R)的小圆孔，求此时点电荷受力的大小和方向。（已知静电力常量为k）变形：一半径为R的绝缘球壳上均匀带有电量为+Q的电荷，另一点【分析】

（1）在球壳上取同一直径上的两个对称的小微元，它们对球心点电荷的作用力等大、反向，相互抵消。因此整个球壳对点电荷的作用力为0.FF’【分析】

（1）在球壳上取同一直径上的两个对称的小微元，它们（2）当挖去一个小圆孔后，与小圆孔对称的小微元对点电荷的作用力将无法被抵消，其他微元对点电荷的力仍可以抵消。因此，整个球壳对点电荷的作用力就是与小圆孔对称的微元产生的力.F（2）当挖去一个小圆孔后，与小圆孔对称的小微元对点电荷的作用一个定律：库仑定律一个模型：理想化模型一个公式：一种物理实验方法：控制变量法一种物理研究进程：定性研究定量研究

小结一个定律：库仑定律一个模型：理想化模型一个公式：一种物理实验1、如图1所示，真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3，它们固定在一条直线上，电荷量均为Q=4.0×10－12C，求Q2所受的静电力的大小和方向。图11、如图1所示，真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3，它们例2、两个相同的均匀带电小球，分别带上q1=1C的正电荷，q2=2C的负电荷，在真空中相距r且静止，相互作用的静电力为F。（1）将q1、q2、r都加倍，问作用力=？（2）只改变两电荷的电性，作用力如何变？例2、两个相同的均匀带电小球，分别带上q1=1C的正电荷，q（3）只将r增大两倍，作用力如何变？（4）将两个球接触一下后，仍放回原处，作用力如何变？（5）将两个球接触一下后，仍放回原处，要使静电力的大小不变，应如何放置两球？（3）只将r增大两倍，作用力如何变？补充1、光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电量分别为－4Q和+Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电量和放置的位置是（）

A、－Q，在A左侧距A为L处B、－2Q，在A左侧距A为L/2处C、－4Q，在B右侧距B为L处D、+2Q，在A右侧距A为3L/2处

补充1、光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电补充3、下列说法中正确的是：A、点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的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r趋近0时,F趋近∞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补充3、下列说法中正确的是：【例3】两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2，用绝缘丝线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角θ1和θ2

(θ1<θ2

)，且两球处于同一水平线上，则下列说法正确的是（）A.m1>m2B.m1<m2C.q1>q2D.q1<q2【例3】两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量m1gFT1T2Fm2gθ1

<θ2，说明m1>m2.由上述分析过程可以看出，夹角与电量大小无关！m1gFT1T2Fm2gθ1<θ2，说明m1>m2.由上述两个质量分别为m1、m2的小球，各自用长为L的丝线悬挂于同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线与竖直方向的夹角分别为，则下列说法正确的是（）A若m1>m2,则θ1>θ2B若m1=m2,则θ1=θ2C若q1<q2,则θ1>θ2D若q1=q2,则θ1=θ2ABOθ1θ2变形：两个质量分别为m1、m2的小球，各自用长为L的丝线悬挂于同一FABOθ1θ2m1gm2gm2gm1gT1T2Fθ1θθθθ2FABOθ1θ2m1gm2gm2gm1gT1T2Fθ1θθθ【例4】在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A带电+Q，B带电-9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷？放在何处？所带电量为多少？0.4mAB+Q-9Q【例4】在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A带电0.4mAB+Q-9QFACFBCFACFBCFACFBC+q若引入的是正电荷C，考查它在B的右侧、AB之间、A的左侧受力情况。FABFCBFBAFCA(1)B的右侧(2)AB之间(3)A的左侧×××FCBFABFBAFCAFBAFCAFCBFAB0.4mAB+Q-9QFACFBCFACFBCFACFBC+0.4mAB+Q-9QFBCFACFACFBCFBCFAC-q若引入的是负电荷C，考查它在B的右侧、AB之间、A的左侧受力情况。FCBFBAFCA(1)B的右侧(2)AB之间(3)A的左侧××√FABFBAFCAFCBFABFCBFBAFCAFAB可见：要是三荷平衡，第三个电荷只能是负电荷，且只能位于A的左侧。0.4mAB+Q-9QFBCFACFACFBCFBCFAC-+---9Q+QqACBd=0.4mxFBCFACFABFCBFCAFBA+---9Q+QqACBd=0.4mxFBCFACFABFC+---9Q+QqACBd=0.4mx经验总结（1）电荷种类：两同夹一异（2）电荷位置：近小远大（3）电量大小：两大夹一小+---9Q+QqACBd=0.4mx经验总结（1）电荷种类【变形1】在一条直线上有两个相距0.4m的固定的点电荷A、B,A带电+Q，B带电-9Q.现引入第三个点电荷C，若要使C处于平衡状态，问：C应放在何处？对于电荷种类及电量大小有何要求？0.4mAB+Q-9Q此时只需要考虑C的平衡即可，受力分析可知，C应在A的左侧，而电荷正负均可。对于电荷种类及电量没有要求！【变形1】在一条直线上有两