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(共22张PPT)
第九章 静电场及其应用
第2节 库仑定律
1
课堂引入
实验 1“落英缤纷 ”
学生讨论：请同学们思考讨论这一现象形成的原因？
实验 2“双截棍 ”
在电学中，我们把电荷间的相互作用力叫做静电力或者库仑力．
这节课，我们就来进一步深入研究静电力的三要素
作用点
方向
大小
新课讲解
电荷之间的作用力
1、
思考：电荷之间相互作用力的大小与那些因素有关呢？
①可能跟电荷电量有关
②可能与两个电荷间的距离有关
电荷之间的作用力
1
电荷之间的作用力
1
1、实验方法：
2、实验观察
控制变量法
电荷间的作用力
3
1.库仑定律：
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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2.适用条件：
电荷间的这种作用力叫做静电力或库仑力。
点电荷：带电体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，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。（点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型）
库仑的实验
2
法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B
使A球在水平面内平衡
想一想：B球的作用是什么呢？
库仑的实验
2
3、实验方法：控制变量法
4、实验步骤：
探究F与r的关系：
（1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小
（2）改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
库仑的实验
2
2、当之间距离不变时,F与 、 的乘积成正比 F∝
A
C
Q
A
A
C
2
Q
A
D
2
Q
电量均分条件：完全相同的小球
在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？
1、当电量不变时，F与距离r的二次方成反比 F∝1/r2
实验结论：


库仑的实验
2
综合结论:
式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为:
计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
方向：
在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。
静电力的计算
3
例1:
F库=
F引=
静电力的计算
3
例2．关于库仑定律的公式 ，下列说法正确的是（　　）
A．k为静电力常量，数值为1
B．k为静电力常量，没有单位
C．当真空中的两个电荷间的距离 时，它们之间的静电力
D．当真空中的两个电荷间的距离 时，它们之间的静电力
D
静电力的计算
3
例3．在真空中两个静止的点电荷Q1和Q2 ，它们之间的库仑力大小为F。若保持它们之间的距离不变，将Q1所带的电荷量变为原来的2倍，为了使它们之间的库仑力F保持不变，则Q2所带的电荷量应变为原来的（　　）
A． B． C． D．
A
静电力的计算
3
例4 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。
q2
q1
q3
根据平行四边形定则可得F＝2F1cos30°＝0.25N
点电荷q3所受的合力F的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
静电力的计算
3
例5 真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间静电力又为多大？
静电力的计算
3
例6 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电量分别为－4Q和+Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电量和放置的位置是（ ）
A －Q，在A左侧距A为L处 B －2Q，在A左侧距A为L/2处
C －4Q，在B右侧距B为L处 D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
三个自由点电荷平衡的问题：
电性上：两同夹异；位置上：三点共线；电荷量上：两大夹小，近小远大
C
课堂小结
4
1.影响电荷间相互作用力的因素：电荷量、距离
2.库仑定律的内容和表达式及适用条件
真空中两个静止点电荷之间相互作用力，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。
3.表达式：
4.点电荷理想模型的建立
5.库仑实验的方法：控制变量法
课堂训练
5

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