人教版高一物理必修第三册-库仑定律-ppt精品课件
5、注意的问题
1）真空中：空气中情况与真空相差不多；
使
其它介质中（绝缘的油）作用力要小。
用 2）点电荷 条
F
件
k q1q 2 r2
1
3）静止的：运动电荷间作用，会有磁场作用
4）公式中电量代入绝对值计算； 作用力的方向利用“同斥、异吸”判断 。
5）距离的问题：要足够远，使带电体能看成点电荷。 带电球上电荷均匀分布时，间距为球心的距离
复杂带电体对点电荷作用： 切割成点电荷，再求力的矢量和 均匀带电球、均匀带电球壳： 对球外空间的点电荷作用，可以等效为电荷集中 在球心的点电荷，再用库仑定律求力 带电导体球之间的静电力 间距足够远时，才可使用库仑定律
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电的圆环，半径为R，电量为+Q。现切掉 极短一段L0,该圆环对圆心处点电荷+q的作用力多大？
切割、补偿、对称、等效法转化为点电荷间作用力
一、库仑定律得出的实验
定性研究 1.与距离的关系 F随r的增大而减小 2.与电量的关系 F 随 Q 的增大而增大
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来的三分之一，相互作用力又多大？
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学以致用
两半径均为 r 的金属小球，两球的边缘相距为R， 今使两球带上等量的异种电荷Q。 1）此距离处，若可以视为足够远，求两电荷间的库 仑力F的大小？是引力还是斥力？ 2）此距离处，若不能视为点电荷，作用力比上面的 计算值大了还是小了？
2、库仑力、静电力
3、公式 4、点电荷
qq F k 12
r2
1）看成点电荷的条件：
带电体之间的距离比它们自身的大小大得多
2）点电荷是一个理想化模型。
理想化方法
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定量研究
库仑扭秤实验
库仑定律是电学发展史上的第一个定量实验
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库 伦 扭 称
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复习
• 摩擦起电、感应起电的微观机制？
• 电荷守恒定律的内容？
-q
• 什么是元电荷？ -Q
• 什么是比荷？
+q
9.2库仑定律
为什么会“怒发冲冠” 金属箔为什么会张开?
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
库仑力或静电力
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？
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R
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物理方法---切割、补偿、对称、等效法应用
物体不是点电荷，怎么处理？
1、均匀带电量为Q的绝缘线AB，对点电荷q的作用力
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例题、真空中两个点电荷A、B，相距为r时， 作用力为F。
1）当A的电量增大2倍时，A对B的作用力多大？ B对A的作用力又多大？
2）当A的电量增大2倍，B的电量增大到原来的1.5倍， A、B间距变为原来的3倍时，AB间作用力多大？ 3）将A的电量减到原来的四分之一，AB间距减小到原
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异 形 “ 库 伦 扭 称 ”
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二、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，与它们距离的二次方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。
定量研究
库仑扭秤实验
一
1、实验采取的研究方法?
控制变量法
（1）电量一定时，F与r的关系。
（2） r一定时，F与Q1×Q2。
2、实验怎样改变电量?
完全相同的金属球
带电量相同
等效的思想 对称的思想
同种电荷用“对称思想”获得二 分之一、四分之一、、、等电量。
3、实验怎样测出静电力?
通过扭转的角度可以比较力的大小
6）静电力常量K k 9109N m 2/C 2
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7） 真空中存在多个点电荷时： 各电荷间独立作用，一个电荷受力要求矢量和
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人教版高中物理必修第三册第九章9.2库伦定律课件(共21张PPT)
F电 2.31039 F引
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
库仑定律
使用心得
1.电荷量用绝对值代入，不要带+、-号 2. 库仑力的方向：在它们的连线上。
同种电荷 异种电荷
3.力的作用有相互性，q1、q2可不等，F、F’必相等 4.典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
q2
F1
F 2F2 cos30
3K
q2 L2
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
1、内容： 真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们
的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次
方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
F k q1q 2
2、公式：
r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
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。
探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q +q
带电量相同，
带电小球偏转 角不同 ,可见其 受力大小不同。
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。
探究影响电荷间相互作用力的因素
60×10-19C的电量叫元电荷。 探究影响电荷间相互作用力的因素 电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。 60×10-19C．在氢原子内它们之间的最短距离是5.
结论：保持两球间的距离不变， 仑绝力缘。 细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a；
探库究仑影 力响与电万荷有间引相力互的作比用值力为的因素 例电1子试和比质较子电的子静和电质引子力间远的大静于电它引们力间和万万有有引引力力。．已知电子的质量m1=9.
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
库仑定律
使用心得
1.电荷量用绝对值代入，不要带+、-号 2. 库仑力的方向：在它们的连线上。
同种电荷 异种电荷
3.力的作用有相互性，q1、q2可不等，F、F’必相等 4.典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
q2
F1
F 2F2 cos30
3K
q2 L2
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
1、内容： 真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们
的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次
方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
F k q1q 2
2、公式：
r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
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。
探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q +q
带电量相同，
带电小球偏转 角不同 ,可见其 受力大小不同。
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。
探究影响电荷间相互作用力的因素
60×10-19C的电量叫元电荷。 探究影响电荷间相互作用力的因素 电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。 60×10-19C．在氢原子内它们之间的最短距离是5.
结论：保持两球间的距离不变， 仑绝力缘。 细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a；
探库究仑影 力响与电万荷有间引相力互的作比用值力为的因素 例电1子试和比质较子电的子静和电质引子力间远的大静于电它引们力间和万万有有引引力力。．已知电子的质量m1=9.
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律-课件
概念辨析
（2）公式：
静电力 或库仑 力（N）
F
k
q1q2 r2
点电荷电量 （C）
点电荷间距离
（m)
静电力常量k ： 9.0109 N m2 / C2
（3）使用条件：真空中 静止的 点（电4）荷独立性原理：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。
二、库仑力的叠加
原实理验发现：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷
作业布置
请同学们课下完成教师布置的作业，课后习题及练 习册中相应部分。
谢谢
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律- 课件
库仑定律
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律- 课件
新知导入
思考与讨 同种电荷相互排斥；异种电荷
论
相互吸引
既然电荷之间存在
新知讲解
探究：电荷间的 作力F用与两力电荷的电荷量q、距离r定量
关系如何？
的存在而改变。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作用力的矢量
和。
q1
q2 q3
r1 r2
r3
F3
F2
q0
F1
专题：三个点电荷平衡问题
q
q
1
3
q
2
例：两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，使第三个点 电（荷1）处电于荷静q止1、状q态3带。同种电荷， 两电荷之间的距离为r， 先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位 置、电性和它的电荷量 。
A．D．F＝无k (q3法1Rq)22确定 Bk．(q3F1Rq＞)22
k (q31RCq)2．2 F＜
解析：
考点：库仑定律适 用条件
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共40张ppt)
F
【典例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，每个电荷都是+2×10-6C，求它
们所受的库仑力？
6 2
12
(2 10 )
9
解：F1=F2=k 2 =9.0 10
2
q3
0.5
=0.144N
0
2F
cos30
F= 1
= F1
=0.144 N
方向：与F1成300
注意：①这种力又叫静电力或库仑力。
②q1、q2只带大小,不带正负。力方向由吸引、排斥确定
③电荷形状、大小、电荷分布影响可忽略时可看做点电荷。
④均匀带电球体看作点电荷时， 距离应为球心间的距离
思考2:两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位
置的点电荷？ 距离持续靠近趋近于0，力会趋近于无穷大吗？
q2
F1
q1
F2
F
三、库伦力计算
1.库仑力是一种性质力，与重、弹、摩擦力地位等同。
2.库仑力合成、分解遵循平行四边形定则。
3.F1=F2时： θ=1200
θ=900
θ=600
F2
F2
F合
1200
F合= F1
F合=F1
F合= F1
F合= F1
F合
900
否具有相似的形式呢？是否也满
足“平方反比”的规律呢？最终
解决这一问题是法国科学家库仑。
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
(1736-1806)
英国学者卡文迪许
(1731～1810)
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共24张ppt)
大胆猜想：
电荷的大小
电荷之间的距离
电荷的形状
介质
电荷量
.....
有多种因素影响实验时，我们一般采用什么方法探究？
B
带电量相同，带
电小球偏转角不
同 ,可见其受力
大小不同。
探究实验
思考：
增大？
减小？
B
思考：
电荷之间的距离增大，细线偏转角减小，电荷间的作用力减小。
电荷之间的距离减小，细线偏转角增大，电荷间的作用力增大。
库仑定律
必 修 三
第 九 章
第 二 节
说课部分
学情分析
本节课为高一下学期必修三内容，是高一学生刚接触电学相关知识，
而库仑定律作为高中重点知识之一，需要学生深刻理解掌握，为之后
的内容学习打下基础。
教材分析
库仑定律为高中物理必修三第九章第二节，前两节课学生已经掌握了正
负电荷的概念认识，了解了电荷的性质，本节课将从静电力出发，带领
思考：
增大？
减小？
思考：
电荷量增大，细线偏转角增大，电荷间的作用力增大。
电荷量减小，细线偏转角减小，电荷间的作用力减小。
探究总结
电荷之间的作用力主要与电荷之间的距离、电荷量有关。
观察结论：
库仑定律
真空中两个静止的电点荷之间的相互作
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
适用条件：真空、静止、点电荷
点电荷的电量（C)
点电荷间距离（m)
对库仑定律的理解
真空中两个点电荷的一对静电力是一对相互作用力，满足
牛顿第三定律。
k为静电力常量，其大小由实验测定，其单位由公式中的F，
人教版(2019)高一物理必修三 9.2.库仑定律课件(共58张)
a 平衡，则 k0.q41qm2 2＝kqx1q23 b 平衡，则 k0.q41qm2 2＝k0.4qm2q－3 x2 c 平衡，则 kqx1q23＝k0.4qm2q－3 x2
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体之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作用力的影 响可以忽略时，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
栏目导航
二、库仑的实验 1．实验装置
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2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
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【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
栏目导航
C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
②
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体之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作用力的影 响可以忽略时，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
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二、库仑的实验 1．实验装置
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2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
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【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
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C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
②
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
人教版高中物理必修三《库仑定律》PPT课件
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
Байду номын сангаас2.适用条件：
（1）真空中 （2）静止的点电荷
(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)
3、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身
9.2 库伦定律
（第1课时）
温故知新
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大小与那些因素相关？
学习目标
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表达式，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。
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2
➢ 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。
➢ 多个点电荷对同一点电
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。
课堂小结
一个模型：理想化模型———点电荷
一个定律：库仑定律
一个公式：F=kq1q2/r2
一种物理实验方法：控制变量法
一种物理探究过程：定性探究→定量探究
9.2 库伦定律
（第2课时）
学习目标
1.进一步理解库仑定律的含义及其表达式。
2.会分析与库仑力相关的平衡问题。
一.库仑定律
表达式：
q1q2
F k 2
r
q1和q2：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入)
r：两点电荷间的距离。
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库仑力或静电力。
Байду номын сангаас2.适用条件：
（1）真空中 （2）静止的点电荷
(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)
3、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身
9.2 库伦定律
（第1课时）
温故知新
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大小与那些因素相关？
学习目标
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表达式，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。
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2
➢ 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。
➢ 多个点电荷对同一点电
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。
课堂小结
一个模型：理想化模型———点电荷
一个定律：库仑定律
一个公式：F=kq1q2/r2
一种物理实验方法：控制变量法
一种物理探究过程：定性探究→定量探究
9.2 库伦定律
（第2课时）
学习目标
1.进一步理解库仑定律的含义及其表达式。
2.会分析与库仑力相关的平衡问题。
一.库仑定律
表达式：
q1q2
F k 2
r
q1和q2：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入)
r：两点电荷间的距离。
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共36张ppt)
解：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相
等。所以，先把球 A 和球 B 接触后分开，此时球 B 带电 q/2；再把
球 B 和球 C 接触后分开，则球 B、球 C 分别带电 q/4；最后，球 B
再次与球 A 接触后分开，球 B 带电
qB＝
q q
+
2 4
3q
＝
2
8
跟踪训练
7．在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为
绝对值为k,则 ( D
A.a、b的电荷同号,
)
k
16
9
B.a、b的电荷异号,
k
16
9
C.a、b的电荷同号,
k
64
27
D.a、b的电荷异号,
k
64
27
跟踪训练
6．有三个完全相同的金属球，球 A 带的电荷量为 q，球 B 和
球 C 均不带电。现在要使球 B 带的电荷量为
3q
，应该怎么操作？
8
跟踪训练
A．16：9：144
B．（-16）：9：（-144）
C．（-16）：9：（-81）
D．16：9：81
跟踪训练
5.(2018·全国卷I)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的
距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的
合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的
和万有引力
（1）相同点
(1)两种力都与距离的二次方成反比
(2)两种力都与有关的物理量的乘积成正比.
(3)两种力的方向都在两物体的连线上.
三、库伦定律
（2）不同点
(1)描述了两种作用(性质不同).
《库仑定律》PPT教学课件
例１ 对于库仑定律，下列说法正确的是 q1q2
A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k r2
B.两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
√C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库
仑力大小一定相等
D.当两个半径为r的带电金属球中心相距4r时，对于它们之间的静电作用
就Байду номын сангаас大.( √ )
(5)若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的
静电力.( × )
2.(2020·十堰市高二期末)真空中有两个静止点电荷，它们之间的库仑力
的大小为F.若将它们的距离减小为原来的 12，同时将它们的电荷量均增大
为原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为
A. F
图3
例3 如图4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.如果有一电子静止放在C点处，静电力常量k＝
9.0×109 N·m2/C2，则它所受的静电力的大小为 _8_×__1_0_－_2_1 _ N，方向__平__行__于__A_B_连__线__向__左___.
针对训练 如图5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，已知三角形的边长为1 cm，B、C所带电荷量为qB＝qC＝＋1×10－6 C，A所带电荷量为qA＝－2×10－6 C，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，A所受 B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为
知识梳理 重点探究 随堂演练 课时对点练
知识梳理 一、电荷之间的作用力 1.实验探究：利用如图1所示的装置探究影响电荷之间相互作用力的因素. 实验结论：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 .