學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握庫(kù)侖定律知道點(diǎn)電荷的概念并理解真空ppt課件

1、學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的1、掌握庫(kù)侖定律，知道點(diǎn)電荷的概念，并了解、掌握庫(kù)侖定律，知道點(diǎn)電荷的概念，并了解真空中的庫(kù)侖定律真空中的庫(kù)侖定律2、會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算、會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算過程與方法過程與方法1、浸透理想化方法，樹立由實(shí)踐問題進(jìn)展簡(jiǎn)化、浸透理想化方法，樹立由實(shí)踐問題進(jìn)展簡(jiǎn)化籠統(tǒng)建立物理模型的才干認(rèn)識(shí)籠統(tǒng)建立物理模型的才干認(rèn)識(shí)2、進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)控制變量的科學(xué)研討方法、進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)控制變量的科學(xué)研討方法. 情感態(tài)度價(jià)值觀情感態(tài)度價(jià)值觀領(lǐng)略自然界的奇妙與調(diào)和；領(lǐng)會(huì)庫(kù)侖定律探求領(lǐng)略自然界的奇妙與調(diào)和；領(lǐng)會(huì)庫(kù)侖定律探求過程智慧與方法；過程智慧與方法；學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)庫(kù)侖定律的了解與

2、運(yùn)用庫(kù)侖定律的了解與運(yùn)用3.3.電荷守恒定律電荷守恒定律2.2.起電方法起電方法1.摩擦起電2.感應(yīng)起電3.接觸帶起電在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，電荷在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，電荷的代數(shù)和總是堅(jiān)持不變。的代數(shù)和總是堅(jiān)持不變。復(fù)習(xí)回想4.4.元電荷元電荷Ce191060. 11.1.萬(wàn)有引力定律表達(dá)式萬(wàn)有引力定律表達(dá)式221rmmGF 萬(wàn)同種電荷之間存在斥力同種電荷之間存在斥力異種電荷之間存在引力異種電荷之間存在引力甲乙丙探求起航探求起航電荷之間作用力的大小決議于哪些要素呢？電荷之間作用力的大小決議于哪些要素呢？F一、探求影響電荷間相互作用力的要素一、探求影響電荷間相互作用力的要素

3、演示：演示：1.間隔越近，偏角越大，力越大；間隔越近，偏角越大，力越大； 間隔越遠(yuǎn)，間隔越遠(yuǎn)， 力越小。力越小。2.帶電量越大，偏角越大，力越大；帶電量越大，偏角越大，力越大； 帶電量越小，帶電量越小， 力越小。力越小。小球受力小球受力表示圖表示圖TGtanGF 偏角越大，偏角越大，力越大力越大結(jié)論：結(jié)論：F一、探求影響電荷間相互作用力的要素一、探求影響電荷間相互作用力的要素rqqkF221關(guān)系：兩個(gè)電荷之間的作用力關(guān)系：兩個(gè)電荷之間的作用力F隨著隨著電荷量電荷量q的增大而增大，隨著間隔的增大而增大，隨著間隔r的增大而減小。的增大而減小。再猜測(cè)：電荷之間相互作用力的大小會(huì)再猜測(cè)：電荷之間相互作

4、用力的大小會(huì)不會(huì)與萬(wàn)有引力定律的大小具有類似的不會(huì)與萬(wàn)有引力定律的大小具有類似的方式呢？會(huì)不會(huì)是方式呢？會(huì)不會(huì)是 ？猜測(cè)：猜測(cè)：F F與與q q、r r有什么詳細(xì)關(guān)有什么詳細(xì)關(guān)系？系？ 兩個(gè)物體之間的作用力兩個(gè)物體之間的作用力F F隨著質(zhì)量隨著質(zhì)量m m的增大而增大，隨著間隔的增大而增大，隨著間隔r r的增大而減小。的增大而減小。影響兩電荷之間相互作用力的要素：影響兩電荷之間相互作用力的要素： 電量電量q q 、間隔、間隔r r 。二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)二、庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖扭秤庫(kù)侖扭秤平衡小球平衡小球細(xì)銀絲細(xì)銀絲帶電小球帶電小球C帶電小球帶電小球A刻度盤與指針刻度盤與指針庫(kù)侖的實(shí)

5、驗(yàn)庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)研討方法：研討方法：庫(kù)侖扭秤1 庫(kù)侖扭秤3 1、F與與r的關(guān)系的關(guān)系1 1、F F與與r r的關(guān)系的關(guān)系(q(q不變不變結(jié)論：堅(jiān)持兩球上的電量不變，改結(jié)論：堅(jiān)持兩球上的電量不變，改動(dòng)兩球之間的間隔動(dòng)兩球之間的間隔r r，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫(kù)侖得出靜電力與間隔平方成反比。庫(kù)侖得出靜電力與間隔平方成反比。即即rF21控制變量法控制變量法庫(kù)侖扭秤1 庫(kù)侖扭秤2 庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)2 2、F F與與q q的關(guān)系的關(guān)系r r不變不變結(jié)論：堅(jiān)持兩球間的間隔不變，結(jié)論：堅(jiān)持兩球間的間隔不變，改動(dòng)兩球帶電量，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中改動(dòng)兩球帶電量，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫(kù)侖得出了靜電力與電量乘積成庫(kù)侖得出了靜

6、電力與電量乘積成正比。即正比。即qqF21綜合有:221rqqkFqqF21rF21式中的式中的k是比例系數(shù)，叫做靜電力常量。經(jīng)是比例系數(shù)，叫做靜電力常量。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其值為過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其值為:229/100 . 9CmNk221rqqF ACqA4q電量均分A2qC2qAD2q條件：完全一樣的小球條件：完全一樣的小球 二、庫(kù)侖定律二、庫(kù)侖定律 內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們間隔的二次方成反比，作用力的方向在它們間隔的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。們的連線上。 電荷

7、間這種相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖電荷間這種相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力。力。 表達(dá)式：表達(dá)式： 適用條件：適用條件：rqqkF221真空中真空中(靜止靜止)點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷 1 1、在研討帶電體間的相互作用時(shí)，假設(shè)帶電體本、在研討帶電體間的相互作用時(shí)，假設(shè)帶電體本身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的間隔以致帶電體本身身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的間隔以致帶電體本身的大小、外形及電荷分布情況對(duì)我們所討論的問題的大小、外形及電荷分布情況對(duì)我們所討論的問題影響甚小，相對(duì)來說可把帶電體看作一帶電的點(diǎn)，影響甚小，相對(duì)來說可把帶電體看作一帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。叫做點(diǎn)電荷。 2 2、點(diǎn)電荷是實(shí)踐帶電體在一定條件下的

8、、點(diǎn)電荷是實(shí)踐帶電體在一定條件下的籠統(tǒng)，是為了簡(jiǎn)化某些問題的討論而引進(jìn)籠統(tǒng)，是為了簡(jiǎn)化某些問題的討論而引進(jìn)的一個(gè)理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)的一個(gè)理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)。點(diǎn)。 QQL=4r不是點(diǎn)電荷不是點(diǎn)電荷【例題【例題1】：知?dú)浜速|(zhì)子質(zhì)量】：知?dú)浜速|(zhì)子質(zhì)量1.6710-27kg電子的質(zhì)量是電子的質(zhì)量是9.110-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短間隔為，在氫原子內(nèi)它們之間的最短間隔為5.310-11 m。試比較氫核與核。試比較氫核與核外電子之間的庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力。外電子之間的庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力。 N211312711103 . 5101 . 91067. 1107 . 6萬(wàn)庫(kù)FF解

9、：氫核與電子所帶的電荷量都是 1.610-19c.221rqqkF庫(kù)=9.01092111919103 . 5106 . 1106 . 1=8.210-8 N221rmmGF 萬(wàn)N47106 . 339103 . 2典題評(píng)析典題評(píng)析可見，微觀粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力，因此在研討微觀粒子可見，微觀粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力，因此在研討微觀粒子的相互作用時(shí)，可以把萬(wàn)有引力忽略。另外的相互作用時(shí)，可以把萬(wàn)有引力忽略。另外, ,二者的性質(zhì)也不同。二者的性質(zhì)也不同。兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5105 C的正電時(shí)，相互作用力為F1 ，當(dāng)它們分別帶+1.5105

10、C和1.5105 C的電量時(shí)，相互作用力為F2 , 那么 AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D無法判別 NFLqkqF025. 20 . 1105 . 1105 . 1109255912211.0m0.3mNF025. 20 . 1105 . 1105 . 110925592難點(diǎn)突破難點(diǎn)突破1難點(diǎn)突破難點(diǎn)突破11.0m0.3m1.0m0.3m1.0m0.3m1.0m0.3m關(guān)于庫(kù)侖定律，以下說法正確的選項(xiàng)是：關(guān)于庫(kù)侖定律，以下說法正確的選項(xiàng)是： A庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積最小的庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積最小的帶電體；帶電體；B根據(jù)根據(jù)F=kq1q2/r

11、2，當(dāng)兩個(gè)帶電體間的間隔趨近于零，當(dāng)兩個(gè)帶電體間的間隔趨近于零時(shí)，庫(kù)侖力將趨向無窮大；時(shí)，庫(kù)侖力將趨向無窮大；C帶電量分別為帶電量分別為Q和和3Q的點(diǎn)電荷的點(diǎn)電荷A、B相互作用時(shí)，相互作用時(shí)，B遭到的靜電力是遭到的靜電力是A遭到的靜電力的遭到的靜電力的3倍；倍；D庫(kù)侖定律的適用條件是：真空和點(diǎn)電荷。庫(kù)侖定律的適用條件是：真空和點(diǎn)電荷。難點(diǎn)突破難點(diǎn)突破2多個(gè)點(diǎn)電荷的問題q2q1q3實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改動(dòng)。因此兩個(gè)或兩個(gè)個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改動(dòng)。因此兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)以上點(diǎn)電荷某一個(gè)點(diǎn)

12、電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和。電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和。【例題【例題2】：真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng)】：真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng)50 cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷都是的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷都是 +2 10-6 c,求求 它們所受的庫(kù)侖力。它們所受的庫(kù)侖力。解：解：q3共受共受F1和和F2兩個(gè)力的作用，兩個(gè)力的作用，q1=q2=q3=q，相互間的間隔，相互間的間隔 r 都一樣都一樣,所以所以F1=F2=K22rq=22695 . 0102100 . 9N=0.144 N根據(jù)平行四邊形定那么，合力是根據(jù)平行四邊形定那

13、么，合力是:q1q2q3F2F1FNFF25. 030cos21合力的方向沿合力的方向沿q1與與q2連線的垂直平分線向外連線的垂直平分線向外.30典題評(píng)析如下圖，+Q1和-Q2是兩個(gè)可自在挪動(dòng)的電荷，且Q2=4Q1現(xiàn)再取一個(gè)可自在挪動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3放在Q1與Q2銜接的直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)平衡，那么( )AQ3應(yīng)為負(fù)電荷，放在Q1的左邊BQ3應(yīng)為負(fù)電荷，放在Q2的右邊CQ3應(yīng)為正電荷，放在Q1的左邊DQ3應(yīng)為正電荷，放在Q2的右邊難點(diǎn)突破3A當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練1、關(guān)于點(diǎn)電荷說法中正確的選項(xiàng)是、關(guān)于點(diǎn)電荷說法中正確的選項(xiàng)是 A .真正的點(diǎn)電荷是不存在的真正的點(diǎn)電荷是不存在的 B .點(diǎn)電荷是一種理想模型

14、點(diǎn)電荷是一種理想模型 C .足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷 D .一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的外形和大小對(duì)所研的尺寸大小，而是看它的外形和大小對(duì)所研討的問題的影響能否可以忽略不計(jì)討的問題的影響能否可以忽略不計(jì)ABD當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練2、三個(gè)一樣的金屬小球、三個(gè)一樣的金屬小球a、b和和c，原來，原來c不帶電，而不帶電，而a和和b帶等量異種電荷，相隔一帶等量異種電荷，相隔一定間隔放置，定間隔放置，a、b之間的靜電力為之間的靜電力為F ?，F(xiàn)?，F(xiàn)將將c球分別與球分別與a、b接觸后拿開，那么接觸后拿開，那么a、b之間的庫(kù)侖力將變?yōu)?/p>

15、之間的庫(kù)侖力將變?yōu)?。 AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練C4q2qC2q81FF B+qA-qrBAr所以：所以：82qqqBA當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練2、三個(gè)一樣的金屬小球、三個(gè)一樣的金屬小球a、b和和c，原來，原來c不帶電，而不帶電，而a和和b帶等量異種電荷，相隔一帶等量異種電荷，相隔一定間隔放置，定間隔放置，a、b之間的靜電力為之間的靜電力為F ?，F(xiàn)?，F(xiàn)將將c球分別與球分別與a、b接觸后拿開，那么接觸后拿開，那么a、b之間的庫(kù)侖力將變?yōu)橹g的庫(kù)侖力將變?yōu)?。 AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8C當(dāng)堂訓(xùn)練3 帶電量分別為帶電量分別為+4Q和和-6Q的兩個(gè)一樣的金屬的兩

16、個(gè)一樣的金屬小球，相距一定間隔時(shí)，相互作用力的大小小球，相距一定間隔時(shí)，相互作用力的大小為為F。假設(shè)把它們接觸一下后，再放回原處。假設(shè)把它們接觸一下后，再放回原處，它們的相互作用力的大小變?yōu)?，它們的相互作用力的大小變?yōu)? ) AF/24 BF/16 CF/8 DF/4A當(dāng)堂訓(xùn)練4、如下圖，質(zhì)量分別為、如下圖，質(zhì)量分別為m1和和m2帶電量分別為帶電量分別為q1和和q2的小球，用長(zhǎng)度不等的絕緣細(xì)線懸掛起來，的小球，用長(zhǎng)度不等的絕緣細(xì)線懸掛起來，兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為和和，兩，兩小球恰在同一程度面上，那么小球恰在同一程度面上，那么 兩球一定帶異種電荷兩球一定帶異種電荷Bq1一定大于一定大于q2 Cm1一定小于一定小于m2Dm1所受庫(kù)侖力力一定所受庫(kù)侖力力一定 大于大于m2所受