資源簡介

(共23張PPT)
第九章 靜電場及其應用
9.2 庫侖定律
必修三
【學習目標】
1.通過演示實驗“探究影響電荷間相互作用力的因素”，得出庫侖定律。
2.掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量．
3.會用庫侖定律的公式進行有關的計算
【復習回顧】
同種電荷相互
異種電荷相互
排斥
吸引
【思考】
電荷之間相互作用力的大小與哪些因素有關？
一、探究影響電荷相互作用力的因素
【思考】
1.這個力的大小可以通過什么比較出來？
2.你認為這個力的大小跟哪些因素有關？
3.多個因素影響的時候，我么一般采用什么
方法研究問題？
通過定性的研究，我們得到
電荷間的作用力，隨電荷電量的增大而增大，隨距離的增大而減小
庫侖
二、庫侖的實驗
【自主學習】
庫侖扭秤實驗與我們所學
的哪個實驗非常相似
三、庫侖定律
1.內容:真空中兩個靜止的點電荷間的相互作用力，與它們電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。
2.表達式：
/
3.適用條件：真空中的點電荷
4.點電荷：當帶電體的形狀大小在研究問題中可以忽略不計時，帶電體可以視為點電荷
【想一想】
什么情況下可以把物體視為質點？
質點實際存在嗎？
三、庫侖定律
說明：用庫侖定律計算式，可以只帶入電量的絕對值算出二者間庫侖力的大小；方向可根據同斥異吸來確定
電荷間的作用力叫庫侖力或靜電力
三、庫侖定律
【自我檢測】
1.正誤判斷。
(1)點電荷就是體積和電荷量都很小的帶電體。 (　　)
答案:×
(2)點電荷是一種理想模型,真正的點電荷是不存在的。 (　　)
答案:√
(3)若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量,則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力。 (　　)
答案:×
(4)兩個電荷量分別為Q1、Q2的球體間的作用力在任
何情況下都可用公式 計算。 (　　)
答案:×
2.(多選)真空中,相隔一定距離的兩個異種點電荷,它們之間相互作用的靜電力為F。下列說法正確的是 (　　)
A.F是引力
B.F是斥力
C.若增大兩電荷間的距離,則F減小
D.若兩電荷間的距離r→0,則F→∞
答案:AC
答案:C
四、庫侖定律的應用
例1.已知氫核的質量是1.67×10-27kg，電子的質量是9.1×10-31kg，在氫原子內它們之間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子中氫核與電子之間的庫侖力和萬有引力。
電子和質子的靜電力遠大于它們間萬有引力。研究帶電微粒間相互作用時，經常忽略萬有引力。
例2.(多選)兩個用相同材料制成的半徑相等的帶電金屬小球,相距很遠放置,其中一個球帶的電荷量是另一個的5倍,它們之間的庫侖力大小是F。現將兩球接觸后再放回原處,它們之間的庫侖力大小可能為(　　)
A. B. C. D.
答案:BD
多個點電荷同時存在時，任意兩個點電荷間的作用仍遵守庫侖定律，任一點電荷受到的總靜電力等于其它點電荷單獨存在時作有在該點電荷上的靜電力的矢量和。
例3.真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是+2×10-6C，求它們各自所受的庫侖力
q1
q3
q2
F1
F2
F
三個點電荷的受力情況都相同，以q3為例
q3受到大小相同的庫侖力F1和F2
方向沿q1與q2連線的垂直平分線向外
變式1.如圖所示,在A、B兩點分別放置點電荷Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C,在AB的垂直平分線上有一點C,且B=AC=BC=6×10-2 m。如果有一個電子在C點,它所受到的庫侖力的大小和方向如何
答案：A
例4：兩個要自由移動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖，A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負電Q2，且Q2＝4Q1，另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在直線AB上，欲使整個系統處于平衡狀態，則（ ）A. Q3為負電荷，且放于A左方 B. Q3為負電荷，且放于B右方C. Q3為正電荷，且放于A與B之間 D. Q3為正電荷，且放于B右方
小結：
1.兩點電荷A、B固定，引入第三個點電荷C，使第三個點電荷處于平衡狀態：
（1）若A、B帶同種電荷，則C應放在A、B之間，且靠近帶電量小的；對C的電量、電性無要求。
（2）若A、B帶異種電荷，則C應放在A、B連線的延長線上，且靠近帶電量小的；對C的電量、電性無要求。
小結：
2.兩點可自由移動的點電荷A、B固定，引入第三個點電荷C，使第三個點電荷處于平衡狀態：
（1）若A、B帶同種電荷，則C應放在A、B之間，且靠近帶電量小的；C的電量利用庫侖定律求出；C與A、B電性互異（2）若A、B帶異種電荷，則C應放在A、B連線的延長線上，且靠近帶電量小的；C的電量利用庫侖定律求出；C的電性與靠近的電荷電性相反。
三個自由電荷的平衡條件是：
三點共線，兩同夾異，兩大夾小，遠大近小
例5.兩個半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當他們都帶 的正電時，相互作用力為F1，當它們分別帶 和 的電量時，相互作用力為F2，則 (　　)
A.F1=F2 B.F1F2 D.無法判斷
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
若可視為質點，電荷均勻分布或者將電荷可視為在球心
答案:B
若帶同種電荷，此題中不可視為點電荷。電荷不在均勻分布，同種電荷相斥，電荷將向兩邊移動
考慮：若為異種電荷，電荷將如何分布？
總結提升
一個定律：
一個公式：
一個模型：
一種物理實驗方法

展開更多......

收起↑