高中物理第1章静电场2库仑定律课件教科版选修3-1

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人教版高二物理选修3-1第一章1.2库伦定律课件

人教版高二物理选修3-1第一章1.2库伦定律课件
2、如果这两个电荷都放在这个讲桌上并且相互 靠近,电荷之间的作用力与思考1中的力相比 较,哪个大?
3、视频:小孩被静电打飞了 4、毛皮摩擦过的橡胶棒能把人电飞吗?
课堂探究 大胆猜想影响电荷间相互作用力的因素
距离、电荷量
课堂探究 探究影响电荷间相互作用力的因素的研究方法
控制变量法 保持q不变,探究F与r的关系 保持r不变,探究F与q的关系
实验装置图解
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
刻度
4、实验方法:控制变量法
5、实验步骤:
探究F 与r 的关系:
(1)把另一个带电小球C插入容器并使它靠 近A时,记录扭转的角度可以比较力的大小 (2)改变A和C之间的距离r,记录每次悬丝 扭转的角度,便可找出F与r的关系
探究F 与 q 的关系:
置于 A 左侧
置于 A 与 B 之间
置于 B 右侧
虽然各个电荷受到方向相反的两个力
由 A、B 受力方向 知,必不平衡
由 Q3、B 受力方向 知,必不平衡
作用,但是
B
的电荷量大,距离
Q3
又近,故 Q3 受到的两个力必不平衡
故正确答案为 A。
课堂达标
1.下列说法正确的是 ( C )
A.自然界只有三种电荷:正电荷、负电荷和元电荷 B.元电荷即点电荷 C.“点电荷”是一种理想模型 D.元电荷实质上是指电子和质子本身
库仑
历史发展
此时,人们对万有引力的 研究已经相当深入,已经 知道了“平方反比”规律 的各种表现。很多人受到 不同事实的启发,都猜测 静电力存在“平方反比” 规律。法国学者库仑最先 用实验证明了这一猜测是 正确的。这就是著名的库 仑定律。
库仑定律

高中物理第一章静电场2库仑定律课件选修31高中选修31物理课件

高中物理第一章静电场2库仑定律课件选修31高中选修31物理课件

作用媒体
电场
引力场
两质点间或两 适用条件 真空中静止点电荷
均匀球体之间
遵循距离的“平方反比”规律,都 统一性
是“场”的作用
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1库仑力和万有引力是两种不同性质的力,受力分析时要 分别分析.
2在微观带电粒子电子、质子、原子核和失去外层电子的 离子等的相互作用中静电力远大于万有引力.
2 库仑定律(kù lún dìnɡ lǜ)
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1.库仑定律 (1)内容: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.
【例 3】 中国的 FY-3A 卫星上可观测到高能质子和高能 电子.如图所示,分别在 A、B 两点放置点电荷 Q1=+2×10-14 C 和 Q2=-2×10-14 C.在 AB 的垂直平分线上有一点 C,且 AB=AC=BC=6×10-2 m.如果有一高能电子在 C 点处,它所 受的库仑力的大小和方向如何?
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电子在 C 点同时受 A、B 处点电荷的作用力,遵循平行四 边形定则.
【答案】 8.0×10-21 N 方向平行于 AB 向左
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【解析】 电子在 C 点同时受 A、B 处点电荷的作用力 FA、 FB,如图所示.
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一个半径为 10 cm 的带电圆盘,如果考虑它和 10 m 远处某 个电子的作用力,能否将圆盘看做点电荷?如果这个电子离圆 盘只有 1 mm,还能否将圆盘看做点电荷?为什么?

高中物理第一章2第2节库仑定律课件选修31高二选修31物理课件

高中物理第一章2第2节库仑定律课件选修31高二选修31物理课件
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第十七页,共五十页。
点电荷跟前面学过的质点一样是一种理想化的物理模型, 实际并不存在,点电荷具有相对意义,带电体的尺寸不一定要 很小,视具体问题而定.
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对库仑定律的理解和应用 1.适用范围:适用于真空中两个静止点电荷间的相互作用. (1)在空气中库仑定律也近似成立. (2)对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用库仑定律求解, 但我们可以用一组点电荷来替代实际的带电体,从而完成问题 的求解. (3)两个均匀带电球体间的库仑力也可利用库仑定律计算,此 时,r 应指两球体的球心间距.
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3.适用条件:(在1)真_空__(z_h_ēn_kō_n_g)_中___.(2) _静__止__(j_ìn_gz_hǐ_)点__电_荷______. 4.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小____大_得__多_____, 以致带电形体状的(xín_g_zh_u_àn_) _、___大_小__及____电__荷__分_布__状__况_____对它们之 间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电 的点,叫做___点__电__荷_____. 三、库仑的实验 1.库仑扭秤实验是通过悬丝_____扭_转__的__角__度______比较静电力 F 大小的.实验结果发现静电力 F 与距离 r 的____二__次_方_____成反 比.
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第六页,共五十页。
【自我检测】
判断正误 (1)两电荷所带的电荷量越大,它们间的静电力 就越大.( ) (2)两电荷所带的电荷量一定时,电荷间的距离越小,它们间的 静电力就越大.( ) (3)很小的带电体就是点电荷.( )
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人教版高二物理选修3-1第一章静电场第2节库仑定律课件(共23张PPT)

人教版高二物理选修3-1第一章静电场第2节库仑定律课件(共23张PPT)

8.两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球 的直径)所带电量分别为Q1和Q2,现让它们接触后再放回 原处,那么它们的相互作用与原来相比( AC )
A.可能变大
B.可能变小
C.可能不变
D.以上三种都可能存在
9.在卫星上可观测到高能质子和高能电子。如图所示,分 别在A、B两点放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C。 在AB的垂直平分线上有一点C, 且AB=AC=BC=6×10-2m。 如果有一高能电子在C点处, 它所受的库仑力的大小和 方向如何? F=8×10-21N,方向平行于AB向左
A.F /54
B.F/8
C.3F/8
D.3F/2
3.将电量Q分为q和(Q﹣q),在距离一定时,其相互作 用的库仑力最大,则q值应为( B )
A.Q
B.Q/2
C.Q/3
D.Q/4
4.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点 电荷+q、+q、-q,在该三角形中心o点处固定一电量为-2q 的点电荷,则该电荷受到的电场力为( B ) A.12kq2/a2,方向由o指向C B.12kq2/a2,方向由C指向o C.2 3 kq2/a2,方向由C指向o D.2 3 kq2/a2,方向由o指向C
2.库仑定律的条件:真空中两个静止点电荷
3.点电荷:
(1)当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带 电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的相互作用力的 影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点 电荷。
(2)点电荷是物理学中为了研究问题方便而提出的一种理想 化物理模型,它只有电荷量,没有大小、形状,类似于力学中 的质点,实际上并不存在。

新人教版高中物理选修3-1课件:第一章静电场第2节库仑定律(共19张PPT)

新人教版高中物理选修3-1课件:第一章静电场第2节库仑定律(共19张PPT)
第一章 静电场
一、库仑力(静电力)
静止的电荷之间的相互作用力 ——库仑力(静电力)
库仑力的大小和哪些因素有关呢?
猜想: 电荷量
间距
二、实验探究
(1)仅改变A与B的距离. (2)仅改变A与B所带电荷量
控制变量法
1.定性结论:
电荷间相互作用力随着电荷量的增 大而增大,随着距离的增大而减小.
库仑(Coulomb 1736~1806): 法国物理学家;
F

k
q1q2 r2
r
R
点电荷(理想模型):当带电体间距离 比它们自身的大小大很多,带电体的形 状、大小及电荷分布状况对它们间作用 力的影响可忽略不计时,可将其看作有 电荷量的点(R<<r)
②均匀带电球体或球壳对其外部点电 荷的作用,r是两球心间的距离
r
③公式不适用于 r 0的情况
3、库仑定律的说明
例3、如下图所示,两个质量均为m的完全相同的金属 球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固 定于绝缘支座上,两球心间的距离为l为球半径的3倍
.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值
均为Q,那么关于a、b两球之
间的万有引力F引和库仑力F库
的表达式正确的是( )
A.F 引=Gml22,F 库=kQl22 C.F 引≠Gml22,F 库=kQl22
C -4Q,在B右侧距B为L处
D + 2Q,在A右侧距A为3L/2处
4.如下图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等
边三角形的三个顶点上,已知A,B都带正电荷,A所
受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,那
么可以判定点电荷C所带电荷的电性为
C.可能是正电,也可能是负电

最新人教版高中物理选修31第1章 2《库仑定律》课件ppt.ppt

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电荷量q
3.实验结论 (1)力F与距离r的二次方成反比,即__F_∝__r1_2 ____。 (2)力F与q1和q2的乘积成正比,即__F__∝__q_1q_2__。所以F∝ qr1q2 2或F=kqr1q2 2。
重点难点突破
• 一、对点电荷的理解
• 1.点电荷是理想化的物理模型
• 点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的 质点,实际中并不存在。
• 二、对库仑定律的理解 • 1.库仑定律的适用条件 • (1)真空中;(2)点电荷。 • 以上两个条件是理想化的,在空气中也近似成立。 • 2.k值的确定 • 库仑定律中的静电力常量k,只有在公式中的各量都采用国际单位时,才
可以取k=9.0×109N·m2/C2。
• 3.静电力的确定方法
• 静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。
课堂情景切入
• 我们知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,那么电荷之间相互作 用力的大小决定于哪些因素呢?
知识自主梳理
•探究影响电荷间相互作用力的因 素
实验原理
如图所示,F=__m_g_t_a_n___θ ,θ变大,F__变__大___;
θ变小,F__变__小______
方法(控制 探究电荷间作用力与距 探究电荷间作用力与电荷
• B.只有球形带电体才可以看做点电荷
• C.一切带电体都可以看做点电荷
• D.带电体能否被看做点电荷既不取决于带电体大小,也不取决于带电 体的形状
• 答案:D
• 解析:当带电体的大小和形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这 个带电体可看作点电荷,带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决
定,与自身大小形状无具体关系,D正确。
相斥
相吸

人教版高中物理选修3-1第一章静电场1.2库仑定律(共13张PPT)

人教版高中物理选修3-1第一章静电场1.2库仑定律(共13张PPT)

实验验证:
控制变量法
探究影响电荷间相互作用力的因素
实验结论:
使得r不变:科学家们通过实验验证当物体电荷量越 大,物体受到的库仑力就越大。 使得q不变:科学家们通过实验验证当物体距离越远, 物体受到的库仑力就越小。
普 利 斯 特 利
库 仑
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。 大小:
《高中物理》
选修3-1 第一章 静电场
1.2 库仑定律
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? 猜想
请看视频
探究影响电荷间相互作用力的因素 猜想:
一、电荷之间的相互作用力大小与带电体之间的 距离r有关; 二、电荷之间的相互作用力大小与带电体的电荷 量Q有关;
思考题
两个带电球体,是否可以看成是集中 在球心位置的点电荷?
如果是两个电荷分布均匀的带电球体 可以 如果是两个球形带电导体 不可以
库仑的实验
库 仑 扭 秤
库仑的实验
研究方法:控制变量法. 1.F与r有关 结论:保持两球上的电量不变,改变两球 之间的距离r,从实验结果中库仑得出静电 力与距离的平方成反比,即 F∝1/r2 2.F与q有关 结论:保持两球间的距离不变,改变两球 的带电量,从实验结果中库仑得出静电力 与电量的乘积成正比,即 F ∝q1q2
q1q2 F k 2 r
其中k叫静电力常量:k=9.0×109N· m2/C2 适用范围:真空中的点电荷. 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
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。来自3、适用条件:⑴ 真空

高中物理第一章静电场第2节库仑定律课件教科版选修3_1

高中物理第一章静电场第2节库仑定律课件教科版选修3_1

点电荷
没有大小、形状 ,只带有电荷量, 当受到其他电荷 的作用时不会引 起电荷的分布变 化,相互作用规
带电体 有一定体积、 形状,带有电 荷的物体,如 果受到其他电 荷的作用时, 一般会引起电 荷在物体上的
元电荷
是最小的电荷 量,不是带电体 , e=1.6×10-19 C
【例1】 关于点电荷的说法正确的是(
状和大小对相互作用力的影响很小,就可以忽略带电体的形状、大小等次
要因素,只保留对问题有关键作用的电荷量,故距离10 m时,带电圆盘可看 成点电荷,距离只有1 mm时不能看成点电荷.

【要点归纳】 1.带电体看成点电荷的条件 关键是看带电体的形状和大小对所研究的问题有无影响,若没有影响,或影 响可以忽略不计,则带电体就可以看成点电荷. 2.概念辨析
解析:能否看成点电荷取决于带电体间距离与它们自身的大小之间的关系, 而不是取决于其他的条件.如果它们之间的距离比它们自身的大小大得多, 以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电 体就可以看作是点电荷.故选项B,C正确.
要点二
对库仑定律的理解与应用
【问题导学】 库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当两个带电体不能当作点电荷 时,如何比较它们间的库仑力大小?
(教师备用) 例1-1:(多选)对点电荷的理解,你认为正确的是( A.点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B.点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20C C.只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看做点电荷 D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带 AD )
电体都能看做点电荷
2.实验探究 (1)小球带电荷量不变时,距离越小,丝线偏离竖直方向 实验 现象 的偏角 越大 . (2)保持两球间的距离不变,两球所带电荷量越大,小球 受到的作用力 越大 ,丝线偏离竖直方向的偏角 越大 , 它们间的相互作用力 越大 实验 . 增大 ,随它 电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而 们间距离的增大而 减小 .
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带电体看做点电荷的条件 如果两个带电体相距很远,它们之间的距离比它们每一个 的线度大得多,其体积、形状对研究的问题影响很小甚至没有 影响,这时可以忽略它的形状和大小,近似地认为每一个带电 体的电荷都集中在一个点上,可将带电体看做点电荷.
库仑定律
[先填空] 1.内容
适用条件 真空中的_点___电__荷__,对空气中的点电荷近似适用 与电荷量的__乘__积__成正比
力变为多少?
【提示】
9 7F
4.两个相同的金属小球,带电荷量之比为 1∶7,相距为 r,两者相互接触
后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )
①4/7 ②3/7 ③9/7 ④16/7
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
三个自由点电荷的平衡问题 1.条件:每个点电荷受到的两个库仑力必须大 小相等,方向相反. 2.规律:“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上. “两同夹异”——正负电荷相互间隔; “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小; “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷. 三个点电荷的电荷量满足 q1q3= q1q2+ q2q3
[再判断] 1.体积很小的带电体都能看成点电荷.( ×) 2.电荷之间相互作用力的大小只决定于电荷量的大小.( ×) 3.点电荷是一种理想模型.( √ )
[合作探讨] 2013 年 12 月 2 日“嫦娥三号”月球探测器成功发射,升空过程中由于与大 气摩擦产生了大量的静电.
图 1-2-1
1.关于元电荷和点电荷的理解正确的是( ) 【导学号:33410009】 A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子 C.体积很小的带电体就是点电荷 D.点电荷是一种理想化模型 【解析】 元电荷是带电量的最小单元,不是物质(电子、质子),没有电性 之说,故 A、B 错误;当两个带电体的形状和大小对它的相互作用力的影响可忽 略时,这两个带电体可看做点电荷,故 C 错误;点电荷实际不存在,是理想化 模型.D 正确. 【答案】 D
2.实验探究 (1)小球的带电量不变时,与带电体之间的距离越小,丝线偏离竖直方向的 角度_越___大__,表明小球受到的作用力_越___大__. (2)小球与带电体之间的距离不变,增加带电体或小球的电荷量时,电荷量 越大,丝线偏离竖直方向的角度__越__大__,表明小球与带电体之间的作用力越大. 3.实验结论:电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而__增__大__,随它们之 间距离的增大而__减__小__.
[合作探讨]
有两个完全相同的金属小球 A、B(它们的大小可忽略不计),A 带电荷量为
7Q,B 带电荷量为-Q,当 A、B 在真空中相距为 r 时,两球之间的库仑力为 F.
探讨 1:若用绝缘工具使 A、B 相距 2r,则两球的库仑力变为多少?
【提示】
F 4
探讨 2:若用绝缘工具使 A、B 两球相互接触后再放回原处,则两球的库仑


点 一


2. 库仑定律
分 层
测 评
知 识 点 二
探究影响点电荷之间相互作用的因素
[先填空] 1.点电荷:当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多,以 至在研究它与其他带电体的相互作用时,该带电体的_形___状__以及电荷的分布状 况均无关紧要,该带电体可看做一个___带__电___的__点_,这样的电荷称为点电荷.它 是一个理想化的物理模型.
库仑力大小 与它们距离的__平___方_成反比
库仑力方向 在它们的_连___线__上,吸引或排斥
2.表达式 kQ1Q2
库仑定律的公式 F=___r_2__,式中 k 叫做_静___电__力___常__量_,k 的数值是 __9_×__1_0_9___N_·m__2_/C__2 __.
3.静电力叠加原理
对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他
点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的__矢__量___和__.
[再判断] 1.库仑力的大小与电性没有关系.( √ ) 2.相互作用的两 ) 3.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律计算库仑力的大小.( ×)
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