庫侖定律公開課

關(guān)于庫侖定律公開課知識回顧：1、自然界中存在著兩種電荷，即：

與

。正電荷負(fù)電荷2、同種電荷相互

、異種電荷相互

。排斥吸引3、起電方法：

起電、

起電、

起電

摩擦感應(yīng)接觸相同帶電體接觸，電量均分第2頁,共17頁，2024年2月25日，星期天既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)呢第3頁,共17頁，2024年2月25日，星期天AA是一個(gè)帶正電的物體。把系在絕緣絲線上的帶正電的小球分別系在P1、P2、P3位置，比較相同的小球在不同位置所受帶電體的作用力的大小思考一：這個(gè)力的大小通過什么可以比較出來？思考二：你認(rèn)為這個(gè)力的大小會與哪些因素有關(guān)？思考三：多個(gè)因素影響的時(shí)候，我們一般會采用什么方法進(jìn)行研究？一、探究影響電荷間相互作用力的因素第4頁,共17頁，2024年2月25日，星期天

早在我國東漢時(shí)期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規(guī)律,定量討論電荷間相互作用則是兩千年后的法國物理學(xué)家?guī)靵?。庫侖做了大量?shí)驗(yàn),于1785年得出了庫侖定律。實(shí)驗(yàn)定性表明：

電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小第5頁,共17頁，2024年2月25日，星期天二、庫侖的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)裝置：庫侖扭秤2、器材組成：細(xì)銀絲、絕緣架、帶電的金屬小球A和C、不帶電的小球B3、實(shí)驗(yàn)原理：A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)的角度和力的大小有一定的對應(yīng)關(guān)系想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面內(nèi)平衡第6頁,共17頁，2024年2月25日，星期天4、實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法5、實(shí)驗(yàn)步驟：探究F與r的關(guān)系：（1）把另一個(gè)帶電小球C插入容器并使它靠近A時(shí)，記錄扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大?。?)改變A和C之間的距離r，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出F與r的關(guān)系第7頁,共17頁，2024年2月25日，星期天探究F與q的關(guān)系：

改變A和C的電量q1、q2，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出F與q1、q2的關(guān)系

在庫侖那個(gè)時(shí)代，還不知道怎么樣測量物體所帶的電荷量，甚至連電荷量的單位都沒有，又怎么樣做到改變A和C的電荷量呢？第8頁,共17頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)結(jié)論：庫侖定律當(dāng)電量不變時(shí)，F(xiàn)與距離r的二次方成反比F∝1/r2當(dāng)之間距離不變時(shí)，F(xiàn)與q1、q2的乘積成正比F∝q1q2第9頁,共17頁，2024年2月25日，星期天1、內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的相互作用力跟它們所帶電量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2、表達(dá)式：其中：k叫靜電力常量，k=9.0×109N·m2/C2三、庫侖定律試比較：該表達(dá)式與萬有引力表達(dá)式有什么相似之處？注意：（1）在計(jì)算時(shí)q1、q2只要代入大小，“+”、“-”號不要代入（2）庫侖定律只能計(jì)算力的大小，方向在連線上，還需進(jìn)一步通過同種電荷排斥，異種電荷吸引來確定第10頁,共17頁，2024年2月25日，星期天3、實(shí)用范圍：真空、靜止、點(diǎn)電荷（1）什么樣的情況下，可以將物體看成質(zhì)點(diǎn)？想一想：通過與質(zhì)點(diǎn)相類比，你能說出出什么樣的情況下可以將帶點(diǎn)體看成是點(diǎn)電荷呢？（2）質(zhì)點(diǎn)實(shí)際存在嗎？4、點(diǎn)電荷：（1）點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小、分布對它們之間的作用力可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷（2）點(diǎn)電荷：是一種理想化的模型第11頁,共17頁，2024年2月25日，星期天1、下列說法中正確的是：A、點(diǎn)電荷是一種理想模型，真正的點(diǎn)電荷是不存在的B、點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體C、根據(jù)可知，當(dāng)r

0時(shí),F

∞D(zhuǎn)、一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計(jì)答案：AD．課堂檢測第12頁,共17頁，2024年2月25日，星期天

2、在真空中，一個(gè)電荷量為2.0×10–9C的點(diǎn)電荷q，受到另一個(gè)點(diǎn)電荷Q的吸引力為8.1×10-3N,q與Q間的距離為0.1m,求Q的電荷量？解：第13頁,共17頁，2024年2月25日，星期天解：氫原子核與電子之間的庫侖力F電為：3、在氫原子中，原子核只有1個(gè)質(zhì)子,核外只有1個(gè)電子,它們之間的距離r=5.3×10-11m。求氫原子核與電子之間的庫侖力F電及它們之間的萬有引力F引

？(已知質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×

10-27kg，電子的質(zhì)量為9.1×10-31kg）氫原子核與電子之間的萬有引力F引為：

小結(jié)：微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力，因此在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)，可以把萬有引力忽略。第14頁,共17頁，2024年2月25日，星期天4、真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,它們固定在邊長為50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,每個(gè)點(diǎn)電荷都是,求它們的庫侖力？q1q3q2第15頁,共17頁，2024年2月25日，星期天5、在真空中兩個(gè)相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B(均可看做點(diǎn)電荷),分別固定在兩處,兩球間