高中物理人教选修31精品课件一第1章第2节库仑定律

1、第一章 静 电 场1.2 库仑定律,1、演示实验 探究影响电荷间相互作用力的因素,现象1、位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大。2、带电量越大，偏角越大。,结论：与电荷间相互作用力有关的因素：,a.两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大。 b.两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。,2、库仑定律,库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 ，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。,思考,（1）库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？,（2）在你学

2、过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？,3、库仑的实验,阅读提纲：（1）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？ （2）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。 （3）库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？ （4）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？,（1）库仑定律的公式,大小： 方向：同性相斥，异性相吸,式中，F、Q1、Q2、r均取国际单位，由实验测得： k=9.0109Nm2/C2。,（2）适用条件：a.真空 b.静止的点电荷,例题1试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。已知电子的质量m1=9.110-31kg，

3、质子的质量m2=1.6710-27 kg，电子和质子的电荷量都是1.6010-19C，电子与质子间的最短距离为5.310-11m。,解：电子和质子的静电力F1和万有引力F2分别是F1=k ，F2=G ,例题2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+210-6C，求他们所受的库仑力。,以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离r 都相同。,根据平行四边形定则，合力,【例3】真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（A、B均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，

4、再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为多大?若再使A、B间距增大一倍，则它们的静电力又为多大?,解析：设A、B两球的电量分别为q、q，相距r，那么，是引力。用球C接触球A后，A、C带电均为q/2；再用球C与球B接触后，电荷又重新平均分配。,说明：在本题中，若球C继续与A接触又与B接触，同学们可以发现，接触次数越多，A、B所带电量越少，最终A、B、C三个小球带电都趋于零.一般地，两相同的金属小球分别带电q1、q2，利用第三个相同的金属小球来回与它们接触无限多次后，三个小球所带电量趋于相等，即q1q2q3（q1q2）/3,四、电荷间的相互作用,同种电荷排斥，异种电荷吸引,五、库仑定律,1、真空,2、点电荷,例题,3、大小，方向,例题,例1： 由库仑定律可知，当两个电荷的距离趋近于零时，它们间的库仑力趋近于无穷大。,对于两个带电金属球，（不能看成质点时）要考虑金属表面电荷的重新分布 对于两个均匀带电绝缘球体，可视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离。,例4： 如图，A、B两个一样的金属球，相距r，（可看成质点）求 （1）B所受的静电力大小，方向,（2）把A、B一碰，再放回原处，则B所受的静电力为多少？,例5： 如图，真空中有三个同种的点电荷，它们固定