资源简介

(共20张PPT)
库仑定律
异种电荷相互吸引
同种电荷相互排斥
电荷间相互作用力大小和那些因素相关呢？
实验探究
猜想与假设
影响带电体间相互作用力的因素有哪些？
电荷量多少
、距离大小
、带电体大小形状、电荷分布、介质
带电体自身的大小远小于它们之间的距离
真空
模型简化
实验探究
实验方法
影响带电体间相互作用力的因素
电荷量多少
距离大小
这种存在多种变量影响的实验，我们一般使用什么实验方法？
控制变量法
研究：
（1）电荷量q不变，改变距离
（2）距离r不变，改变电荷量
实验探究
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。
实验结论
定性
定量
1760年，D.伯努利首先猜测电力会不会跟万有引力一样，有反比规律
1687年，牛顿的万有引力定律正式发表于《自然哲学的数学原理》之中，解释了万有引力定律服从反比平方规律
1767年，英国化学家普里斯特利根据实验提出猜测，“电的吸引与万有引力服从同一规律，即与距离平方成反比”
1773年，亨利卡文迪什用两个同心金属壳做实验，得到静电力与距离的 ± / 次方成反比，可惜卡文迪什未公布这一结果。
1785年，库伦在前人研究的基础上，通过实验得到库伦定律。
“好运”的库伦
定量实验
库仑的困难
库仑做实验的装置—库仑扭秤
微小力不易测量
距离不便测量
电荷量无法直接测量
定量实验
（1）把带电小球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
（3）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
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？
定量实验
完全相同的小球接触，从而平分电荷量
定量实验
1、当电量不变时，F与距离r的二次方成反比
实验结论
实验操作
2、当之间距离不变时,F与q1、q2的乘积成正比
定量实验
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。
电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
2、表达式:
比例系数 k 叫做静电力常量，
国际单位制中，k = 9.0×109N·m2/C2
3、适用条件:
①真空；
②静止点电荷
4、意义:
库仑定律
（1）库仑定律是电学发展史上的第一个定量实验定律。
（2）类比法在库仑定律建立过程中发挥了重要作用。
静电力的计算
【例题1】在氢原子内，氢原子核与电子之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子核与电子之间的静电力和万有引力。
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
根据库仑定律，它们之间的静电力
根据万有引力定律，它们之间的万有引力
电子和质子的静电力是它们间万有引力的2.3×1039倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力
静电力的计算
【例题2】两个半径为1m的带电金属小球，球心之间的距离也为1m，小球带电量均为1C，你能求出他们之间的库仑力大小吗？
不能！
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
r
－
r
－
－
－
－
－
－
－
－
－
＜ 真
＞ 真
＋
＋
＋
＋
r
－
－
－
－
－
＞ 真
＜ 真
静电力的计算
【例题3】真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.0 × 10-6 C，求它们各自所受的静电力。
＋
＋
＋
q1
q2
q3
F12
F13
F
静电力的叠加原理
跟踪练习
1.(点电荷) (多选)关于点电荷,下列说法正确的(　　)
A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般可视为点电荷
C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
D.带电的金属球一定不能视为点电荷
带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看带电体本身有多大,也不是看它所带的电荷量有多大,选项B、C正确.
BC
跟踪练习
2.(库仑定律)真空中有两个点电荷,它们之间的库仑力为F,如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则它们之间的库仑力大小等于(　　)
A.F B.2F C.F/2 D.F/4
D
跟踪练习
3.(库仑定律)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,相隔一定距离放置两个带同种电荷的小球,同时将它们由静止释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是 (　　)
A.速度变大,加速度变大
B.速度变小,加速度变小
C.速度变大,加速度变小
D.速度变小,加速度变大
C
跟踪练习
4.(库仑定律与受力分析)一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在图中,小球M能处于静止状态的是 (　　)
B

展开更多......

收起↑