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人教版高中物理选修3-1第一章 第二节 《库仑定律》(共24张PPT)

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第二节  库仑定律
• 复习回顾:
• 一、物体带电的三种方式
• 1、摩擦起电:2、感应起电:
• 3、接触带电:

   二、 电荷守恒定律 :电荷既不能创造,也
不能消失,只能从一个物体转移到另一个物
体,或者从物体的一部分转移到另一部分,
在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这
个结论称为电荷守恒定律
    另一表述:一个与外没有电荷交换的系统
,电荷的代数和总是保持不变的。
复习回顾

1.万有引力定律的内容?

 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的
 大小与物体质量的乘积成正比,与它们之间
 距离的二次方成反比.
 2.其表达式为:

 3.两个物体之间的作用力(引力)随着质量
 的增大而增大,随着距离的增大而减小.
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
  同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。


    既然电荷之间存在相互作用,那么电荷
之间相互作用力的大小决定于那些因素呢?
影响两点电荷间作用力的因素:
   距离和电荷量. 
    实验表明,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。
    早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互
作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两
千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于
1785年得出了库仑定律.
   库仑的实验


库
仑
扭
秤
    库伦做实验用的装置
叫做库伦扭秤。如图,细银
丝的下端悬挂一根绝缘棒,
棒的一端是一个带电的金属
小球A,另一端有一个不带
电的球与A球的重力平衡。
当把另一个带电的小球C插
入容器并使它靠近A时,A
和C之间的作用力使悬丝扭
转,通过悬丝扭转的角度可
以比较力的大小。
    1、保持A、C两球的
带电量不变,改变A、C之
间的距离r,记录每次悬丝
扭转的角度,便可以找到
力F与距离r的关系。
    2、保持A、C两球之
间的距离r不变,改变A、

C的带电量q1和q2,记录每
次悬丝扭转的角度,便可以

找到力F与q1和q2的关系。
              库仑的实验

研究方法:控制变量法.
1. F与r有关 
    结论:保持两球上的电量不变,改变两球
之间的距离r,从实验结果中库仑得出静电力与
距离的平方成反比,即 F∝1/r2
2. F与q有关  
    结论:保持两球间的距离不变,改变两球
的带电量,从实验结果中库仑得出静电力与电

量的乘积成正比,即 F ∝q1q2
             库仑定律
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。
大小:

其中k叫静电力常量:k=9.0×109   N·m2/C2
                                                        是由实验测定出来的
适用范围:1.真空中; 2.点电荷.
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
点电荷:

    点电荷是实际带电体在一定条件下
的抽象,是为了简化某些问题的讨论而
引进的一个理想化的模型。点电荷本身
的线度不一定很小,它所带的电量也可
以很大。点电荷这个概念与力学中的“
质点”类似。 
     典型例题

    [例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
    B. 点电荷是一种理想模型
    C. 足够小(如体积小于1)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.
     典型例题

    [例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
    B. 点电荷是一种理想模型
    C. 足够小(如体积小于1)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.
    如果存在两个以上的点电荷,那么每
个点电荷要受到什么力?
    如果存在两个以上的点电荷,那么每
个点电荷要受到什么力?

    两个点电荷之间的作用力不因第三个
点电荷的存在而有所改变。因此,两个或
两个以上点电荷对某一个点电荷的作用
力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用
力的矢量和。
    【例2】已知氢核(质子)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。试比较氢核与核外电
子之间的库伦力和万有引力。
    【例2】已知氢核(质子)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。试比较氢核与核外电
子之间的库伦力和万有引力。
    【例3】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+2×10-6C,求它们所受的库
伦力。
     【例4】下列说法中正确的是:
      A. 点电荷就是体积很小的电荷
      B. 点电荷就是体积和带电量都很小的
带电体
      C. 根据                     可知,当r→0时,
F→∞
      D. 静电力常量的数值是由实验得到的
     【例4】下列说法中正确的是:
      A. 点电荷就是体积很小的电荷
      B. 点电荷就是体积和带电量都很小的
带电体
      C. 根据                     可知,当r→0时,
F→∞
      D. 静电力常量的数值是由实验得到的
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