1.2.库仑定律 课件(人教版选修3-1)
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高中物理人教版选修3-1：1-2 库仑定律 课件 (共18张PPT)
27 31 m1m2 1 . 67 10 9 . 1 10 F引 G 2 6.7 1011 N 2 11 r 5.3 10 3.6 1047 N
例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+2×106C，求(1)它们任意两个电荷间的库仑力(2)任意两 个电荷对第三个电荷的作用力
q1q2 F k 2 r
2、库伦定律的说明
q1q2 F k 2 r
• K静电力常量：比例系数， 2 2 国际单位： N m c气中近似相等） 物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中 相距1m时，相互作用力是9.0×109N
三、库伦扭秤实验
• 实验装置
C A
B
学案上 例题1 例题2 例题3
例1，P7
• 已知氢核的质量是1.67×10-27kg，电子的质 量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最 短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核 与电子之间的库仑力和万有引力
19 19 q1q2 1 . 6 10 1 . 6 10 F库 k 2 9.0 109 N 2 11 r 5.3 10 F库 2.3 1039 F引 8.2 108 N
万有引力定律的内容、公式、条件？
m1m2 G r2
F引
一、探究影响电荷间相互作用的因素
• 实验装置
q1 q2
观察现象得出结论
两小球间距离r越大，静电力F越小，r越小F越大 带电量q越大、静电力越大，q越小F越小
二、库伦定律
• 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 距离的二次方成反比，
好用1.2库仑定律课件新人教版选修3
课堂训练
1、下列说法中正确的是： 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 k q1q2 可知，当r 0 时,F ∞ 2 r 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． 答案：AD．
库仑的实验
阅读问题 1、库仑通过什么方法比较力的大小？ 2、库仑通过什么方法比较电荷量的大小？
库 仑 扭 秤
三、库仑扭秤实验 F∝ 1 r2 F∝ q1q2 q 1q 2 F= k 2 r k---静电力常量 且k=9.0×109N·2/C2 m
1785年,库仑用他自 己发明的扭秤,从实 验得到静电力的平 方反比定律。
解析：：
+q A C A
q 2 q 2
-q r B
q 2
r B
q 4
q2 q A qB 8
所以：
F F1 8
2r
q 4
A
F1 F F2 4 32
B
例1：两个分别带有电荷量－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 r ，则两球间库仑力的大 2 小为( )
思考题
当带电球体的大小、形状不可以忽略时，是 否可以看做是集中在球心位置的点电荷？
1、如果是两个电荷分布均匀的带电球体可以
2、如果是两个球形带电导体：不可以
课堂训练
2、两个半径为0.3m的金属球，球心相 距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C的正电时，相互作用力为F1 ，当 它们分别带+1.5×10−5 C和 −1.5×10−5 C的电量时，相互作用力 为F2 , 则（ ） A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．无法判断 答案：B．
选修3-1 1.2库伦定律
2
9
6 2
F2 N Q3
30°
F
Q2 F1
=0.144 N
根据平行四边形定则，合力是:
F 2F1 cos30 0.25N
合力的方向沿Q1与Q2连线的垂直平分线向外.
练习、两个带电荷量分别为Q、4Q的负点 电荷a、b，在真空中相距L，现引入第三 个点电荷C，能使三个点电荷都处于静止 状态．确定点电荷C的位置、电性及它的 电荷量?
例题3：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等 边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6 c,求： Q3所受的库仑力。
解：Q3共受F1和F2两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，相互间的距离 r 都相同, Q1 所以
Q 9.0 10 2 10 F1=F2=K = 2 r 0.52
在a、b连线之间且距离a为L/3, 电性为正，电荷量为4Q/9
4、有库仑力的平衡问题
•
用合外力为零解题（解直角三角形、相似 三角形等方法）
5、有库仑力的非平衡问题
用牛顿第二定律解题
课堂训练
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． ABD 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
A B C
F
课堂训练
3、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c 不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔 一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。 现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b 之间的静电力将变为（ C ）。 A．F/2 B．F/4 C．F/8 D．3F/8
9
6 2
F2 N Q3
30°
F
Q2 F1
=0.144 N
根据平行四边形定则，合力是:
F 2F1 cos30 0.25N
合力的方向沿Q1与Q2连线的垂直平分线向外.
练习、两个带电荷量分别为Q、4Q的负点 电荷a、b，在真空中相距L，现引入第三 个点电荷C，能使三个点电荷都处于静止 状态．确定点电荷C的位置、电性及它的 电荷量?
例题3：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等 边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6 c,求： Q3所受的库仑力。
解：Q3共受F1和F2两个力的作用，Q1=Q2=Q3=Q，相互间的距离 r 都相同, Q1 所以
Q 9.0 10 2 10 F1=F2=K = 2 r 0.52
在a、b连线之间且距离a为L/3, 电性为正，电荷量为4Q/9
4、有库仑力的平衡问题
•
用合外力为零解题（解直角三角形、相似 三角形等方法）
5、有库仑力的非平衡问题
用牛顿第二定律解题
课堂训练
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． ABD 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
A B C
F
课堂训练
3、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c 不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔 一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。 现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b 之间的静电力将变为（ C ）。 A．F/2 B．F/4 C．F/8 D．3F/8
1.2库仑定律 课件(共20张)
时微小微 ，观于观
N可带库粒
8.2 108 N
以电仑子 把粒力间
F引
G
m1m2 r2
6.7
10-11
1.67
1027 9.11031 (5.3 1011)2
N
万子，的 有的因万 引相此有 力互在引
3.6 1047 N
忽作研力
F库 2.31039 F引
q1
F
k
q2 r2
9.0 109 (2 0.52
106 )2
N
0.144N
q2
q3
F合 2F cos 30o 0.25N
合力的方向在 与 连线的垂直平分线
作业布置：
上网查阅资料，了解“静电复印”的原理
2.表达式： F
k
q1q2 r2
3.适用条件： 真空中静止的点电荷
4.静电力常量： k 9 109 N m2 / C 2
点电荷
1.定义： 当带电体间的距离比它们自身的大 小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷 分布情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。
困难一解决方案：
A
B
困难二解决方案：
F
A
B
F
F
C
库 仑 扭 秤 实 验 装 置
一.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。
2.点电荷是一种理想化的模型；
例题1：
已知氢核（质子）的质量1.67 1027 kg ，电子的质量是9.11031kg ，在氢原子内它 们之间的最短距离为5.3 1011m 。试比较氢
(精品)1.2-库仑定律-课件
提醒
库仑定律的适用是什么条件？
点电荷：物理模型，即如果满足相互之间距离远大
于带电体大小则带电体便可看做点电荷.
++ +
L=4r +++
+Q
+Q
+++ L=4r ---
+Q
-Q
Q2 FK
r2 F/ K Q2
r2
例题
例1. 把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥, 则两球原来的带电情况可能是( A) CD
解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带
电量必相同q。A / qB / 7Q3Q2Q
故
F 4 FkqrAq 2Bk7Q r2 Q7kQ 2B / k2Q r22Q4kQ r2 2
F7
例题
例3、 有两个半径为r的带电金属球中心相距 为 L(L=4r), 对 于 它 们 之 间 的 静 电 作 用 力 （设每次各球带电量绝对值相同）( ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时 B. 带异种电荷时大于带同种电荷时 C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. 大小与带电性质无关，只取决于电量
Q
L=4r
Q
思考：
？
电荷之间通过什么产生
相互作用？
小结
1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,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.
2、公式：
F
k
q1q2 r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：⑴ 真空 ⑵ 点电荷
4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相 互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
人教版高中物理选修3-1课件1.2库仑定律.pptx
3、适用条件：⑴真空（空气中近似成立）
⑵点电荷
4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小及电
荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽
略不计时，带电体可视为点电荷.
【教后反思】
1.由于静电实验受影响因素较多，不易成 功，所以教学中采用动画展示的方法， 加快了教学的节奏。
2.该实验是静电学中的经典实验，在教学 中设计了很多的思考、讨论等师生交流 活动，有益于培养学生的科学素养和探 究精神。
组卷网
例 两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球 1 的半径比d小得多，分别带有电荷3q和q，A球受
到（的1）库B仑球引受力到大的小库为仑F引。力为——F—。
（2）若保持球A、B的电荷量不变，电荷间的距
离增大为原来的2倍，电荷间的作用力为—F—/4—。
（3）若保持球A、B间距离不变，电荷量都增大
为原来的2倍，电荷间的作用力为—4—F—。
定律
r2
质点
①都与 距离的 平方成 反比。 ②都有 一个常 数。
与两个物 体电量有 关，有引 力，也有 斥力。
与两个物 体质量有 关，只有 引力。
Q1、Q2、r M、m、r
例2试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的 质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子 和质子的电荷量都是1.60×10-19C．距离是5.3×10-11m
就 像 物体有时可 以看作质点
二 、 实 验 探 究
(1)仅改变控A与制变量(2法)仅改变A与
B的距离.
B所带电荷量
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.
定性研究实验