人教版 (2019)必修 第三册2 库仑定律公开课ppt课件

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带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？
在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？
探究：电荷之间的作用力与哪些因素有关?
电荷间的相互作用力大小猜测
1.可能跟电荷电量有关
2.可能与两个电荷间的距离有关
有多种因素影响实验时，我们采用控制变量法。
（1）探究小筒带电量与作用力的关系：
电荷之间的作用力随小筒电荷量的增大而增大
（2）探究金属球带电量与作用力的关系：
电荷之间的作用力随金属球电荷量的增大而增大
（3）探究两电荷间距离与作用力的关系：
电荷之间的作用力随两电荷间距离的增大而减小
电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
根据控制变量法可猜想：
似成相识？万有引力与质量乘积成正比，与距离平方成反比
法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：
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。
电荷间的这种作用力叫做静电力或库仑力。
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身的大小远小于它们之间的距离，以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体看作一带电的点，叫做点电荷。 均匀带电的球体,由于球所具有的对称性,即使它们之间的距离不是很大,一般也可以当作电电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
（2）点电荷是一个理想化的模型，类似于力学中的质点。
（2）使A带正电，之后取一与A、B完全相同的带正电的球C，当C靠近A时，静电力使银丝有一个扭转角，力越大扭转角度越大。
①小量放大思想
1、F与r的关系(q不变）
2、F与q的关系(r不变）
①式中的k是比例系数，叫做静电常量，
②计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。
（类似于力学中的万有引力公式）
在氢原子内，氢原子核与电子之间的最短距离为 5.3×10-11m。试比较氢原子核与电子之间的静电力和万有引力。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力
根据万有引力定律，它们之间的万有引力
氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×1039倍
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力。因此，在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。
真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50 cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是2.0×10-6C，求它们各自所受的静电力。
解：根据库仑定律，点电荷q3共受到 F1和F2两个力的作用。其中q1＝q2＝q3＝q
每两个点电荷之间的距离 r都相同，所以
根据平行四边形定则可得F＝2F1cs 30°＝0.25N
点电荷q3所受的合力F的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力的大小相等，数值均为0.25N，方向均沿另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
（1）真空中（2）静止的（3）点电荷
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
２、一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在图中，小球M能处于静止状态的是( )