高中物理 第2节 库仑定律精品课件（一）课件 新人教选修31 19页

第一章静电场1.2库仑定律\n1、演示实验探究影响电荷间相互作用力的因素\n［现象］1、位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大。2、带电量越大，偏角越大。结论：与电荷间相互作用力有关的因素：a.两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大。b.两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。\n2、库仑定律库仑定律：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。电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。\n思考（1）库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？（2）在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？\n3、库仑的实验阅读提纲：（1）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究电荷间作用力大小的？（2）写出库仑定律的数学表达式，并指明公式中各符号的意义。（3）库仑定律的适用条件是什么？静电力常量的数值是多少？（4）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律的公式相似？\n（1）库仑定律的公式大小：方向：同性相斥，异性相吸式中，F、Q1、Q2、r均取国际单位，由实验测得：k=9.0×109N·m2/C2。（2）适用条件：a.真空b.静止的点电荷\n［例题1］试比较氢原子中电子和质子间的静电引力和万有引力的大小。已知电子的质量m1=9.1×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg，电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C，电子与质子间的最短距离为5.3×10-11m。解：电子和质子的静电力F1和万有引力F2分别是F1=k，F2=G∴\n［例题2］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，求他们所受的库仑力。以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离r都相同。根据平行四边形定则，合力\n【例3】真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B（A、B均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为多大?若再使A、B间距增大一倍，则它们的静电力又为多大?\n解析：设A、B两球的电量分别为q、－q，相距r，那么，是引力。用球C接触球A后，A、C带电均为q/2；再用球C与球B接触后，电荷又重新平均分配。说明：在本题中，若球C继续与A接触又与B接触，同学们可以发现，接触次数越多，A、B所带电量越少，最终A、B、C三个小球带电都趋于零.一般地，两相同的金属小球分别带电q1、q2，利用第三个相同的金属小球来回与它们接触无限多次后，三个小球所带电量趋于相等，即q1′＝q2′＝q3′＝（q1＋q2）/3．\n四、电荷间的相互作用同种电荷排斥，异种电荷吸引五、库仑定律F=kQ1Q2r21、真空2、点电荷例题3、大小，方向例题\n例1：由库仑定律可知，当两个电荷的距离趋近于零时，它们间的库仑力趋近于无穷大。例2：两个金属球半径均为r，起初分别均匀带电Q，现将两球放到相距3r的地方，则两球的库仑力（）F=kQ1Q2（3r）2A：B：D：无法确定C：F>kQ1Q2（3r）2F