【创新设计】2014-2015学年鲁科版物理选修3-1课件:第1章 第2讲 静电力 库仑定律

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鲁科版高中物理选修3-1课件第1章第2节

鲁科版高中物理选修3-1课件第1章第2节

想一想
2.两个半径都为R的带电金属球,当球心相 距3R时,它们之间的静电力能不能用库它定 律计算?当球心距离是100R呢? 提示:球心距离是3R时,两球不能看作点电 荷,因此静电力不能用库仑定律计算,球心 距离是100R时,两球可以看作点电荷,静电 力能用库仑定律计算.
三、静电力与万有引力的比较 库仑定律描述的是由于物体__带__电__引起的相 互作用,其作用力的大小跟带电体的电荷量 多少及距离有关;万有引力定律描述的是由 于物体_具__有__质__量___引起的相互作用,作用力 的大小跟物体质量的大小及距离有关.
2.点电荷 物理学上把本身的_线__度__比相互之间的_距__离__ 小得多的带电体叫做点电荷,是一种理想化 模型. 想一想 1.能不能认为点电荷就是体积非常小的带 电体?
提示:不能.带电体能不能看成点电荷,是 根据具体情况而言的.只有当带电体的线度 比相互间的距离小得多时才能看成点电荷. 体积非常小的带电体不一定是点电荷.
如例图3所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘 细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次 实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B. 当B到达悬点O的正下方并 与A在同一水平线上时,A处于受力 平衡,悬线偏离竖直方向的角度为θ, 若两次实验中B的电荷量分别为q1和 q2,θ分别为30°和45°.则q2/q1为( )
【精讲精析】 能否看成点电荷取决于带电体 间距离与它们本身的线度之间的关系,而不是 取决于其他的条件.如果它们之间的距离比它 们本身的线度大得多,以致带电体的形状和大 小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的 带电体就可以看做是点电荷.故选B. 【答案】 B
变式训练 1.下列关于点电荷的说法,正确的是( ) A.只有体积很小的带电体才可看做点电荷 B.体积很大的带电体一定不是点电荷 C.当两个带电体的形状和大小对相互作用力 的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷 D.任何带电体,都可以看做是电荷全部集中 于几何中心的点电荷

鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第1节

鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第1节

先移走 C,再把 A、B 分开,A、B 上的感应电荷会马上 在其相互之间的引力作用下中和,不再带电,所以箔片都不 会张开, C 错. 先把 A、B 分开,再移走 C,A、B 仍然带电,但重新让 A、 B 接触后, A、 B 上的感应电荷完全中和,箔片都不会张 开, D 错.
【答案】 AB
1.(2012· 福州一中高二检测)将带电棒移近两个不带电的 导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,如图 1-1 -3 所示.下列几种方法中能使两球都带电的是( )
如图 1-1-2 所示,A、B 为相互接触的用绝缘 支架支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有 金属箔片,C 是带正电的小球,下列说法正确的是( )
图 1-1-2
A.把 C 移近导体 A 时,A、B 上的金属箔片都张开 B.把 C 移近导体 A,先把 A、B 分开,然后移去 C,A、 B 上的金属箔片仍张开 C.先把 C 移走,再把 A、B 分开,A、B 上的金属箔片 仍张开 D.先把 A、B 分开,再把 C 移走,然后重新让 A、B 接 触,A 上的金属箔片张开,而 B 上的金属箔片闭合
4.接触带电现象中电荷量的分配 (1)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有 关.完全相同的金属球接触时,电荷量平均分配;形状、大 小不同的导体接触时电荷量不能平均分配.无论哪种情况, 接触前后电荷总量不变. (2)完全相同的带电金属球接触时电荷量的分配情况:若 两个完全相同的金属小球的带电量分别为 Q1、Q2,则它们接 Q1+ Q2 触后再分开都带有 的电量, 式中电量 Q1、Q2 均包含他 2 们的正负号.
2.思考判断 (1)飞机轮子上有搭地线是静电的应用.(× ) (2)静电植绒是静电的应用. (√) 3.探究交流 静电应用的原理是什么?

鲁科版高中物理选修3-1课件第1节磁场

鲁科版高中物理选修3-1课件第1节磁场
高中物理课件
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第1节 磁 场
1.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明 的影响.
2.知道磁极间、磁极与电流间、电流与电流间的相互作用 是通过磁场而发生的.
3.知道磁场的概念及基本性质. 4.了解地磁场及磁偏角.
1.电场是电荷周围存在的一种________. 【答案】 特殊物质
1.地球是一个大磁体,以下关于地磁场的描述正确的是 ()
A.在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的 南极
B.地磁场的北极在地理南极附近 C.赤道附近地磁场的方向和地面平行 D.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的 【答案】 BC
2.下列关于磁场的说法中,正确的是( ) A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质 B.磁场是为了解释磁极间相互利用而人为规定的 C.磁极与磁极之间是直接发生作用的 D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与通电导体之间发生作用 时才产生 【解】 磁场和电场一样都是客观存在的,而电场线和 磁感线是为了形象描述电场和磁场而引入的假想曲线.故选项B 错误,磁极之间、磁极与通电导体之间都是通过磁场相互作用 的.故选项C、D错误. 【答案】 A
A.鸽子仍能辨别方向 B.鸽子更容易辨别方向 C.鸽子会迷失方向 D.不能确定鸽子是否会迷失方向
【解析】 鸽子“认家”的本领是通过体内磁场与外部地 磁场的相互作用来辨别方向的.若在鸽子身上束缚上一块磁铁 后,由于磁铁的磁场和地磁场共同与鸽子内部磁场发生相互作 用,因而鸽子不能正确地区分地磁场的作用,也就不能正确地 辨别方向.
【答案】 C
5.下列所述情况中可以肯定钢棒没有磁性的是( ) A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢 棒的另一端接近磁针的北极,两者互相排斥 B.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢 棒的另一端接近磁针的南极,两者仍互相吸引 C.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢 棒的另一端接近磁针的北极,两者仍互相吸引 D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥

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第2节 静电力 库仑定律
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第3节 电场及其描述
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0002页 0091页 0173页 0206页 0284页 0339页 0374页 0425页 0521页 0573页 0623页 0715页 0757页 0799页 0817页 0898页 0922页
第1章 静电场 第1节 静电现象及其微观解释 第3节 电场及其描述 第2章 电势能与电势差 第1节 电场力做功与电势能 第4节 电容器 电容 第3章 恒定电流 第1节 电流 第3节 焦耳定律 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第1节 闭合电路欧姆定律 第3节 测量电源的电功势和内电阻 专题探究 电路部分专题探究示例 导入 “迷路”的信鸽 第2节 用磁感线描述磁场 第4节 磁与现代科技 导入 从奥斯特实验说起
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第1节 电场力做功与电势能
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第1章 静电场
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导入 神奇的静电
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第1节 静电现象及其微观解释
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第4节 电场中的导体
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第2章 电势能与电势差
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导入 电场力可以做功吗

鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第2节

鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第2节
电场
万有引力定律
只有引力 天体间表现明 显
引力场
公式 条件
F=kQr1Q2 2 两点电荷之间
F=Gm1rm2 2 两质点之间
5.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. (1)大小计算:利用库仑定律计算大小时,不必将表示电 性的正、负号代入公式,只代入 Q1、Q2 的绝对值即可. (2)方向判断:利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸 引来判断.
4.不能将点电荷和元电荷混淆,元电荷是最小的电荷量, 其值为 e=1.60×10-19 C.
下面关于点电荷的说法正确的是( ) A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可 将这两个带电体看成是点电荷 D.一切带电体都可以看成是点电荷
【提示】 不成立,因为当 r→0 时两带电体已不能看成 点电荷,库仑定律已不再成立.
对点电荷的理解
【问题导思】 1.甲、乙两半径为 R 的带电小球,两球心相距为 3R, 当研究它们之间的作用力时,能否把甲、乙两球看做点电荷? 2.点电荷是一个物理模型,它类似于力学中的哪个理想 化模型?
1.点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化的模 型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.
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第 2 节 静电力 库仑定律
教师用书独具演示
●课标要求 1.知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法,知道 两个点电荷间相互作用的规律. 2.通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样 性与统一性.
●课标解读 1.知道点电荷的概念,了解理想化模型,体会理想化方 法在科学研究中的作用. 2.理解库仑定律的内容及公式并说明库仑定律描述的客 观规律和适用条件. 3.了解库仑扭秤实验,知道静电常量.

【鲁科版】物理选修3-1全册教案设计

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第1节静电现象及其微观解释【教学目的】(1)掌握两种电荷,了解摩擦起电和感应起电,定性了解自然界仅有的两种电荷间的作用特点(2)了解静电现象及其在生产和生活中的运用(3)了解电荷守恒规律。

能用原子结构和电荷守恒规律解释静电现象【教学重点】感应起电的方法和原理/电荷守恒定律【教学难点】感应起电的原理——运用电场有关知识,分析、推理出实验现象的成因【教学媒体】1. 实验器材:有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、验电器、AB筒,摩擦起电机2. 课件:视频——静电使长发飘起来;文档——人身静电高达七八千伏【来源:《新民晚报》】【教学安排】【新课导入】演示摩擦起电机的人造闪电(激发学生的兴趣),让学生分析原因。

这是一种静电现象,我们不少同学觉得电既神秘又危险,对电存在很多错误的认识,甚至觉得带电就不能碰。

其实不然,播放视频——静电使长发飘起来。

反之在某节目中主持人说电流电死人大约要1A 左右,其实只要几个mA就能电死人了。

所以作为现代生活在电器时代的我们更要好好学习电学。

因为这不仅是常识,还是生存的能力。

人类从很早就认识了磁现象和电现象,例如我国在战国末期就发现了磁铁矿有吸引铁的现象。

在东汉初年就有带电的琥珀吸引轻小物体的文字记载,但是人类对电磁现象的系统研究却是在欧洲文艺复兴之后才逐渐开展起来的,到十九世纪才建立了完整的电磁理论。

电磁学及其应用对人类的影响十分巨大,在电磁学研究基础上发展起来的电能生产和利用,是历史上的一次技术革命,是人类改造世界能力的飞跃,打开了电气化时代的大门。

工农业生产、交通、通讯、国防、科学研究和日常生活都离不开电。

在当前出现的新技术中,起带头作用的是在电磁学研究基础上发展起来的微电子技术和电子计算机。

它们被广泛应用于各种新技术领域,给人们的生产和生活带来了深刻的变化。

为了正确地利用电,就必须懂得电的知识。

在初中我们学过一些电的知识,现在再进一步较深入地学习。

【新课容】(二) 研究两种电荷及摩擦起电的成因(主要是回顾初中的知识)1. 实验一:用橡胶棒与毛皮摩擦后,放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。

鲁科版高中物理选修3-1课件第2章-第1节


【解析】
根据电场力做功与电势能变化的关系可
知,电场力做正功,电势能减小,选项 C正确;根据动能
定理外力(电场力)对物体做的功等于物体动能的变化,电
场力对物体做功为5×10-6 J,物体的动能就会增加5×10
电场力做功的特点
1.基本知识 (1)在匀强电场中,电场力做的功为 W= qEd ,其中 d 为电荷的始末位置沿 电场线 方向上的距离. (2)在电场中移动电荷时,电场力做功与 路径 无关,只 与 始末位置 有关.
2.思考判断 (1)只有在电场中移动正电荷时,电场力做功才与路径无 关.(×) (2)只有在匀强电场中移动电荷时,电场力做功才与路径 无关,此结论在非匀强电场中不成立.(×) (3)电场力做功虽然与电荷经过的路径无关,但与电荷移 动的速度有关.(×)
2.电场力做功正负的判断 (1)根据电场力和位移方向的夹角判断,此法常用于匀强 电场中恒定电场力做功情况的判断.夹角为锐角电场力做正 功,夹角为钝角电场力做负功. (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于 判断曲线运动中变化电场力的做功情况,夹角是锐角时电场 力做正功,夹角是钝角时电场力做负功,电场力和瞬时速度 方向垂直时电场力不做功.
图 2- 1- 2 A.电场力做正功 C.电势能增加 B.动能减少 D.加速度增大
【解析】
由图可知,带电粒子所受电场力的方向与电
场方向反向,粒子由 A 运动到 B 的过程中,电场力做负功, 动能减少,电势能增加,A 错误,B、C 正确;由图可知, Eq EB>EA.由 a= 可知,带电粒子运动过程中,加速度增大, m D 正确.
●教学流程设计
演示结束
课 标 解 读 1.知道电场力做功特点和电 势能的概念. 2.理解电场力做功与电势能 变化的关系. 3.了解类比法在物理学中的 应用,学会运用类比法研究 物理问题,培养自主学习的 能力.

鲁科版高中物理选修3-1课件1.3电场及其描述(讲授式)

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新课标高中物理选修3-1
第一章静电场
1.3电场及其描述
1.知道电荷相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一 种特殊的物质形态。 2.理解电场强度的概念和定义,并能用电场强度的定义进行有关的 计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。 3.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算公式, 并能用此公式进行有关的计算。 4.知道电场叠加求合场强时用平行四边形定则。
适合任何形式的电场
与检验电荷无关, 由场源电荷决定
2.下列关于场强的说法中正确的是() A
A.公式E=F/q不只适用于真空中的电场 B.公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的电量 C.在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强 都相同 D.空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电 场力F成正比,与试探电荷的电荷量q成反比
一、电场及电场力
万有引力
超距作用
既不需要媒介,也不需经历时间, 而是超越空间直接发生的作用力。
G
m1m2 r2
k
q1q2 r2
静电力像万有引力一样,也是一种超距力。 超距作用观点不可避免地具有一种神秘色彩, 与人类的理智和科学追求不符。
19世纪30年代,法拉第提出:在电荷的周围存在着由它产生
的电场,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场
例1、关于电场,下列叙述正确的是( ) A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上, 各点的场强都相同 B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷 周围的电场强度大 C.电场中某点放入试探电荷q,该点的 场强E=F/q,取走q后,该点场强不变 D.电荷所受电场力很大,该点电场强度 一定很大

高中物理选修31课件(鲁教版):第一章 第二节(共69张PPT)

【答案】B
拓展一:库仑定律与万有引力定律对比
1.如图所示,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, a、b 两球之间的万有引力 F 引
D 项正确,C 项错误。
【答案】AD

2
4.中子内有一个电荷量为+ e
3
1
的上夸克和两个电荷量为- e
3
的下
夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为 r 的同一圆周上,如图甲
所示。图乙给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用
力的是(
)。

【解析】上夸克对下夸克的吸引力是下夸克之间的排斥力的
两倍,由对称性可知 B 项正确。
不再适用; r→∞时两电荷之间的库仑力 F→0。所以 A、C 两项正
确。
知识链接:利用库仑定律计算时,电荷的符号可以不要代入
公式中,库仑力方向可单独判断。
主题 4:静电力与万有引力的比较
情景:“类比是研究物理问题的一种重要方法,库仑定律是法
国物理学家库仑在前人工作的基础上,通过与牛顿万有引力定律
的类比和自己大量的实验研究,在 1785 年提出来的”。
8 2
(2) 2 ,方向由
3
P 指向 C
P 指向 C
主题 1:点电荷模型
情景:“点电荷与力学中的质点类似,是在研究复杂物理问题
时引入的一种理想模型。不少物理问题都与较多的因素有关,要
研究其与所有因素的关系是很困难的,抓住主要因素构建物理模
型,才可以简化研究的过程。”

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)
图 11
【解析】 因为不知离子是向哪个方向运动的,所以可以假设其由 b 向 a 运动,由离子的运动轨迹可判断出,离子只能受到向左的电场力,所以由 b 向 a 一定是减速运动的(同理,也可假设离子由 a 向 b 运动,此时根据轨迹可判断出 电场力同样向左,离子加速运动),所以该离子在 a 点的动能一定小于 b 点的动 能;由于电场线、离子的电性都是未知的,所以 A、B、C 均不正确.
图乙 qE mgsin 37° - 2 cos 37° =ma q 3g 得:a=gsin 37° -2×4qcos 37° =0.3g=3 m/s2.
(3)物块沿斜面做匀加速直线运动,初速度为 0,加速度为 a,位移为 L,由
列表如下: 电场线 而人为引入的 (2)曲线上各点的切线方向即为该点的 观存在的 (2)轨迹上每一点的切线方向即为 运动轨迹 (1)电场线并不存在,是为方便研究电场 (1)粒子在电场中的运动轨迹是客
电场强度方向,同时也是正电荷在该点 粒子在该点的速度方向,但加速 的受力方向,即正电荷在该点的加速度 度的方向与速度的方向不一定相 的方向 同
如图 15 所示,光滑斜面倾角为 37° .一质量为 m、电荷量为 q、带 有正电的小物块,置于斜面上.当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带 1 电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变为原来的2,求:
(1)原来的电场强度为多大? (2)物体运动的加速度大小; (3)沿斜面下滑距离为 L 时的速度大 小.(sin 37° =0.6,cos 37° =0.8,g 取 10 m/s2)
(多选)如图 14 所示,在 y 轴上关于 O 点对称的 A、B 两点有等量 同种点电荷+Q,在 x 轴上 C 点有点电荷-Q,且 CO=OD,∠ADO=60° ,则 下列判断正确的是( )
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例 4 如图所示,在A、B两点分别 放置点电荷 Q1 =+ 2×10 - 14 C 和 借题发挥 Q2=-2×10-14 C,在AB的垂直 平分线上有一点C,且AB=AC= 当多个带电体同时存在时,每 BC = 6×10 - 2 m .如果有一个电 两个带电体间的库仑力都遵守 子在 C 点,它所受的库仑力的大 库仑定律.某一带电体同时受 小和方向如何? FB 到多个库仑力作用时可利用力
高中物理· 选修3-1· 鲁科版
第一章 静电场
第二讲 静电力 库仑定律
目标定位
静电力 库仑定律
1
知道点电荷的概念,了解理想化模型
2 理解库仑定律的内容及适用条件,并会应用公
式进行相关计算.
3 通过静电力和万有引力的对比,体会自然规律
的多样性和统一性.
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
预习导学
静电力 库仑定律
FB
C
静电力 库仑定律
△ABC为等边三角形 负电,e=1.6×10-19 C 库仑引力和斥力的合力 解析 电子在C点同时受A、B点 电荷对其的作用力FA、FB
F合
Q1
FA
Q2
B
Q1q FA=FB=k 2 r 14 19 2 10 1.6 10 =9.0 109 N 2 2 (6 10 ) =8.0 10-21 N
Q1Q2 荷间的相互作用,电荷会在球上移动,带同种电荷时 F k 2 , r Q Q 带异种电荷时 F k 1 2 2 . r
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
一、对点电荷的理解 1 .点电荷是理想化的物理模型
静电力 库仑定律
点电荷只有电荷量,没有大小、形状,类似于力学中的质
点,实际并不存在. 2 . 一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不 能单凭其大小和形状决定。 3.点电荷与元电荷的区别 (1)元电荷是电荷量的单位,点电荷是实际带电体的抽象.两 者的内涵不同. (2)点电荷的带电量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的 整数倍.
C
F合
的平行四边形定则求出其合
Q2
B
Q1
力.这就是库仑力的叠加原理
FA
A
目标定位 预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
四、静电力作用下的平衡问题
静电力 库仑定律
1.静电力可以与其他的力平衡,可以使物体发生形变,也可以
产生加速度. 分析问题的思路与方法完全是力学问题的思路与方法。 2.分析静电力平衡的基本方法: (1)明确研究对象; (2)画出研究对象的受力分析图; (3)根据平衡条件列方程; (4)代入数据计算或讨论。
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
预习导学
三、静电力与万有引力的比较
静电力 库仑定律
想一想 如图,有人说:“两个质 量分别为 m1 和 m2 均匀金属球体,它们 Mm F G 之间的万有引力大小为 2 ,若两 r 球带电量分别为q1、q2,它们之间的库 Q1Q2 仑力的大小 ,对吗?为什么? F k 2 r 答案 不对.质量均匀的球体可以认为其质量集中在球心, 可以看成质点;但靠得较近的球体不能看成点电荷,由于电
对点练习
A
目标定位 预习导学
课堂讲义
课堂讲义
例 4 如图所示,在A、B两点分别 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 .如果有一个电 子在 C 点,它所受的库仑力的大 小和方向如何?
一、静电力与点电荷模型 1. 电荷量 想一想 体积很小的带电体一定可以看做点电荷吗? 答案 不一定,带电体看做点电荷的条件是带电体离得较远, 它的形状、大小与电荷在其上的分布状况均无关紧要,所以 体积小的带电体不一定可以看做点电荷. 二、库仑定律 2. (1)正比 反比 它们的连线 相斥 相吸 (2)9.0×109 静电力常量 (3)点电荷 3. 矢量和 Q1Q2 想一想 对于 ,当r→0时,能否说F趋向无穷大? F k 2 r 答案 不能;库仑定律适用于真空中的点电荷,当距离r→0 时,带电体不能看作是点电荷了,此公式不能直接使用了.
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
例 1 关于点电荷,下列说法中
正确的 (
静电力 库仑定律
D
)
A.点电荷就是体积小的带电体 B.球形带电体一定可以视为点 电荷
不能只看大小、形
状和电荷量的多少
C.带电 少的带电体一定可以视
为电荷 D.大小和形状对作用力的影响 可 忽略的带电体可以视为点电荷
静电力 库仑定律
F3=F1
合静电力为0
F1 F1 F2合>F1
预习导学 课堂讲义 对点练习
F1
综上, F2合>F1=F3>F4
目标定位
对点练习
库仑力作用下的平衡 3 .两根光滑绝缘棒在同一竖直 平面内,两棒与水平面间均成 45°角,棒上各穿有一个质量为 m 、带电荷量为 Q 的相同小球, 如图所示.现两小球均处于静止 状态, 求:两球之间的距离L?
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二、对库仑定律的理解和应用
静电力 库仑定律
1.库仑定律成立的条件是真空中两个点电荷间的相互作用力.但 空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算. 2.两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律,即两 带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力.不要认为电荷 量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大. 3.用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质 的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的 方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别.
静电力 库仑定律
7Q
A
Q
B
7Q 2
5Q 7 4 2
5Q 4
的电荷量为-Q,C 球不
带电,将 A 、 B 两球固定, 然后让 C 球先跟 A 球接 触,再跟B球接触,最后 移去 C 球,则 A、 B 球间
C
开始时A、B两球之间的作用力为
7Q Q 7kQ 2 F k 2 r r2
的作用力变为原来的多
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例 4 如图所示,把质量为3 g的
静电力 库仑定律
带电小球B 用绝缘细绳悬起,若
将带电量为Q= -4.0×10-6 C的带 电球 A 靠近 B ,当两个带电小球 在同一高度相距 r=20 厘米时,绳 Q 与竖直方向成 α =30 °角, A 、 B
A
300 F
FB
C
静电力 库仑定律
△ABC为等边三角形 负电,e=1.6×10-19 C 库仑引力和斥力的合力
由平行四边形定则和几何知识得: 静止在C点的电子受到的库仑力
F合
Q1
FA
Q2
B
F=FA=FB=8.0×10-21 N, 方向平行于AB向左.
A
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静电力 库仑定律
q
B
F斥
球均静止.求:B球的带电量q?
斥力水平
tan 30
0
mg
解析 对球B受力分析如图所示,
F斥 mg
F斥 k
B也带负电
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联立解得 q
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3 107 C 9
Qq r2
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对点电荷的理解 1.下列说法中正确的是 (AD ) 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F=kQ1Q2/r2可知,当 r→0时,F→∞ 解析 理想模型 无关
Q2,第三个完全相同的不带电的金属 带电,将 A 、 B 两球固定, 球与它们无限次接触后,三个金属球 然后让 C 球先跟 A 球接 平分总电荷量: Q1 Q2 触,再跟B球接触,最后 Q1′=Q2′=Q3′= 3 移去 C 球,则 A、 B 球间
的作用力变为原来的多
少倍?
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静电力 库仑定律 FN
mg 解析 对右边小球受力分析
F mg
由平衡关系 tan 450=
Q2 库仑斥力 F =k 2 L
kQ 2 联立解得 L = mg
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再见
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例 2 有三个完全一样的 金属球A、B、C,A球带 的 电 荷 量 为 7Q , B 球 带
静电力 库仑定律
7Q
A
Q
B
7Q 2
5Q 7 4 2
5Q 4
的电荷量为-Q,C 球不
带电,将 A 、 B 两球固定, 然后让 C 球先跟 A 球接 触,再跟B球接触,最后 移去 C 球,则 A、 B 球间 解析
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三、 静电力的叠加
静电力 库仑定律
空间中有多个电荷时,某电荷所受的静电力是其他所 有电荷单独对其作用的静电力的矢量和(力的合
成).遵循平行四边形定则.
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例 3 如图所示,在A、B两点分别 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 .如果有一个电 子在 C 点,它所受的库仑力的大 小和方向如何?
少倍?
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后来A、B两球之间的作用力为
7 5 Q Q 5 2 4 F'k F 2 r 8
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