高中物理魯科版選修3-1第1節(jié)1-2靜電力庫(kù)侖定律ppt課件
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第2節(jié) 靜電力 庫(kù)侖定律,1.知道點(diǎn)電荷的概念,了解理想化模型,體會(huì)理想化方法在科學(xué)研究中的作用. 2.理解庫(kù)侖定律的內(nèi)容及公式并說(shuō)明庫(kù)侖定律描述的客觀規(guī)律和適用條件. 3.通過(guò)靜電力和萬(wàn)有引力的對(duì)比,體會(huì)自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性.了解類(lèi)比法,體會(huì)類(lèi)比法在物理發(fā)展中的作用.,電荷,電荷量,二者之間的距離,線(xiàn)度,距離,正比,反比,它們的連線(xiàn),相斥,相吸,9.0×109,靜電力常量,距離,平方反比,點(diǎn)電荷,矢量和,四、靜電力與萬(wàn)有引力的比較,距離的平方,,質(zhì)量,質(zhì)點(diǎn),電荷量,點(diǎn)電荷,,,,,溫馨提示 對(duì)于微觀粒子,相互之間的靜電力遠(yuǎn)大于萬(wàn)有引力,因此,在討論電子這類(lèi)微觀粒子的相互作用時(shí),萬(wàn)有引力可以忽略不計(jì).,3.點(diǎn)電荷只具有相對(duì)意義 點(diǎn)電荷是一個(gè)相對(duì)的概念,一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷,是相對(duì)于具體問(wèn)題而言的,不能單憑其大小和形狀確定. 例如:一個(gè)半徑10 cm的帶電圓盤(pán),如果考慮它和10 m處某個(gè)電子的作用力,就完全可以把它看做點(diǎn)電荷;而如果這個(gè)電子離圓盤(pán)只有1 mm,那么這一帶電圓盤(pán)又相當(dāng)于一個(gè)無(wú)限大的帶電平面. 另外,帶電體的線(xiàn)度比相關(guān)的距離小多少時(shí)才能看做點(diǎn)電荷,還與問(wèn)題所要求的精度有關(guān).從宏觀意義上討論電子、質(zhì)子等帶電粒子時(shí),完全可以把它們視為點(diǎn)電荷.,二、對(duì)庫(kù)侖定律的理解 1.適用范圍:適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用. (1)在空氣中庫(kù)侖定律也近似成立. (2)對(duì)于不能看成點(diǎn)電荷的帶電體不能直接應(yīng)用庫(kù)侖定律求解,但我們可以用一組點(diǎn)電荷來(lái)替代實(shí)際的帶電體,從而完成問(wèn)題的求解. (3)兩個(gè)均勻帶電球體間的庫(kù)侖力也可利用庫(kù)侖定律計(jì)算,此時(shí),r應(yīng)指兩球體的球心距.,2.當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí),每一對(duì)帶電體間的庫(kù)侖力仍遵守庫(kù)侖定律.某一帶電體同時(shí)受多個(gè)庫(kù)侖力作用時(shí),可利用力的平行四邊形定則求出其合力. 3.庫(kù)侖定律中的常量k,只有在采用國(guó)際單位制單位時(shí),它的值才是9.0×109 N·m2/C2. 4.庫(kù)侖定律表明,庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力十分相似,都與距離的平方成反比.對(duì)于某些問(wèn)題可利用這一相似性,借助于類(lèi)比的方法求解.,5.庫(kù)侖力具有力的共性,它與學(xué)過(guò)的重力、彈力、摩擦力一樣.具有力的一切性質(zhì),它是矢量,合成、分解時(shí)遵循平行四邊形定則,能與其他的力合成,能使物體發(fā)生形變,能使物體產(chǎn)生加速度.,例如:如圖1-2-1甲所示,一個(gè)半徑為R的圓環(huán)均勻帶電,ab為一段極小的缺口,缺口長(zhǎng)為L(zhǎng)(L?R),圓環(huán)帶的電荷量為QL(正電荷),在圓心處放置一帶電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷,試求負(fù)點(diǎn)電荷受到的庫(kù)侖力.,如圖1-2-1乙所示,在環(huán)上任取對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)(或兩小段)P、Q,P對(duì)O點(diǎn)處的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力FP,同樣Q對(duì)O點(diǎn)處的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力FQ,這兩個(gè)力大小相同,方向相反,合力為零.同理還可取P′、Q′等等相互對(duì)稱(chēng)的點(diǎn),都具有相同的結(jié)論.而圓環(huán)正是由無(wú)數(shù)這樣的點(diǎn)組成的,不難發(fā)現(xiàn),在這樣的圓環(huán)中心處的點(diǎn)電荷受力為零.,2.庫(kù)侖定律與力學(xué)綜合應(yīng)用 庫(kù)侖力也稱(chēng)為靜電力,它具有力的共性.它與學(xué)過(guò)的重力、彈力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性質(zhì),它是矢量,合成分解時(shí)遵循平行四邊形定則,可以與其他的力平衡,使物體發(fā)生形變,產(chǎn)生加速度.分析問(wèn)題的思路與方法完全是力學(xué)問(wèn)題的思路與方法. 即:電學(xué)問(wèn)題、力學(xué)方法 (1)庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題 ①分析帶電體在有庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題時(shí),與力學(xué)問(wèn)題一樣,具體方法是:a.確定研究對(duì)象;b.受力分析;c.列出平衡方程;d.聯(lián)立求解.,(2)庫(kù)侖力作用下的非平衡問(wèn)題 跟力學(xué)問(wèn)題的處理方法相同,明確研究對(duì)象,分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程,再分析包括庫(kù)侖力在內(nèi)的所有力,再依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律或者動(dòng)能定理列方程,并靈活選用整體法和隔離法分析問(wèn)題.,【典例1】 有三個(gè)完全一樣的金屬球A、B、C,A球帶的電荷量為7Q,B球帶的電荷量為-Q,C球不帶電,將A、B兩球固定,然后讓C球先跟A球接觸,再跟B球接觸,最后移去C球,則A、B球間的作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍?,【變式1】 上題中若把A、B兩球固定,然后讓C反復(fù)與A、B兩球接觸,最后移去C球,A、B兩球間的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍?,,答案 8.0×10-21 N 方向平行于AB向左,借題發(fā)揮 當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí),每?jī)蓚€(gè)帶電體間的庫(kù)侖力都遵守庫(kù)侖定律.某一帶電體同時(shí)受到多個(gè)庫(kù)侖力作用時(shí)可利用力的平行四邊形定則求出其合力.這就是庫(kù)侖力的疊加原理.,【變式2】 如圖1-2-4所示,等邊三角形ABC,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),在頂點(diǎn)A、B處有等量異種點(diǎn)電荷QA、QB.QA=+Q,QB=-Q,求在頂點(diǎn)C處的點(diǎn)電荷+QC所受的靜電力.,,答案 2d,【變式3】 兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B,放在光滑絕緣水平面上,其中小球A固定,小球B只在庫(kù)侖力作用下由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球B的加速度a和速度v的變化是( ). A.a(chǎn)一直在增大 B.a(chǎn)一直在減小 C.v一直在增大 D.v一直在減小,庫(kù)侖定律與電荷守恒定律的應(yīng)用 1.如圖1-2-5所示,有半徑均為r的兩個(gè)金屬球,彼此距離為L(zhǎng),其中L遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球的半徑r.它們都帶正電荷,電荷量分別為Q1、Q2,則它們之間的靜電力為( ).,答案 B,單擊此處進(jìn)入 活頁(yè)規(guī)范訓(xùn)練,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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