高中物理 第一章 第二節(jié) 庫侖定律課件 新人教版選修3-1.ppt

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同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 既然電荷之間存在相互作用 那么電荷之間相互作用力的大小決定于那些因素呢 影響兩點電荷間作用力的因素 距離和電荷量 實驗表明 電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大 隨著距離的增大而減小 早在我國東漢時期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規(guī)律 定量討論電荷間相互作用則是兩千年后的法國物理學(xué)家?guī)靵?庫侖做了大量實驗 于1785年得出了庫侖定律 庫侖扭秤 庫侖的實驗 庫倫做實驗用的裝置叫做庫倫扭秤 如圖 細(xì)銀絲的下端懸掛一根絕緣棒 棒的一端是一個帶電的金屬小球A 另一端有一個不帶電的球與A球的重力平衡 當(dāng)把另一個帶電的小球C插入容器并使它靠近A時 A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn) 通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小 1 保持A C兩球的帶電量不變 改變A C之間的距離r 記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度 便可以找到力F與距離r的關(guān)系 2 保持A C兩球之間的距離r不變 改變A C的帶電量q1和q2 記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度 便可以找到力F與q1和q2的關(guān)系 1 F與r有關(guān) 2 F與q有關(guān) 庫侖的實驗 研究方法 控制變量法 結(jié)論 保持兩球上的電量不變 改變兩球之間的距離r 從實驗結(jié)果中庫侖得出靜電力與距離的平方成反比 即F 1 r2 結(jié)論 保持兩球間的距離不變 改變兩球的帶電量 從實驗結(jié)果中庫侖得出靜電力與電量的乘積成正比 即F q1q2 庫侖定律 內(nèi)容 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力 與它們的電荷量的乘積成正比 與它們的距離的二次方成反比 作用力的方向在它們的連線上 庫侖定律 大小 內(nèi)容 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力 與它們的電荷量的乘積成正比 與它們的距離的二次方成反比 作用力的方向在它們的連線上 庫侖定律 其中k叫靜電力常量 k 9 0 109N m2 C2是由實驗測定出來的 大小 內(nèi)容 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力 與它們的電荷量的乘積成正比 與它們的距離的二次方成反比 作用力的方向在它們的連線上 庫侖定律 電荷間相互作用力叫做靜電力或庫侖力 適用范圍 1 真空中 2 點電荷 其中k叫靜電力常量 k 9 0 109N m2 C2是由實驗測定出來的 大小 內(nèi)容 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力 與它們的電荷量的乘積成正比 與它們的距離的二次方成反比 作用力的方向在它們的連線上 點電荷是實際帶電體在一定條件下的抽象 是為了簡化某些問題的討論而引進(jìn)的一個理想化的模型 點電荷本身的線度不一定很小 它所帶的電量也可以很大 點電荷這個概念與力學(xué)中的 質(zhì)點 類似 點電荷 典型例題 例1 關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是 A 真正的點電荷是不存在的B 點電荷是一種理想模型C 足夠小 如體積小于1 的電荷就是點電荷D 一個帶電體能否看成點電荷 不是看它的尺寸大小 而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計 典型例題 例1 關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是 A 真正的點電荷是不存在的B 點電荷是一種理想模型C 足夠小 如體積小于1 的電荷就是點電荷D 一個帶電體能否看成點電荷 不是看它的尺寸大小 而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計 如果存在兩個以上的點電荷 那么每個點電荷要受到什么力 如果存在兩個以上的點電荷 那么每個點電荷要受到什么力 兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變 因此 兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力 等于各點電荷單獨對這個電荷的作用力的矢量和 例2 已知氫核 質(zhì)子 是1 67 10 27kg 電子的質(zhì)量是9 1 10 31kg 在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5 3 10 11m 試比較氫核與核外電子之間的庫倫力和萬有引力 例2 已知氫核 質(zhì)子 是1 67 10 27kg 電子的質(zhì)量是9 1 10 31kg 在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5 3 10 11m 試比較氫核與核外電子之間的庫倫力和萬有引力 例2 已知氫核 質(zhì)子 是1 67 10 27kg 電子的質(zhì)量是9 1 10 31kg 在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5 3 10 11m 試比較氫核與核外電子之間的庫倫力和萬有引力 從例題可以看出 電子和質(zhì)子的靜電力是它們間萬有引力的2 3 1039倍 正因如此 以后在研究帶電微粒間相互作用時 經(jīng)常忽略萬有引力 例2 已知氫核 質(zhì)子 是1 67 10 27kg 電子的質(zhì)量是9 1 10 31kg 在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5 3 10 11m 試比較氫核與核外電子之間的庫倫力和萬有引力 庫侖定律和萬有引力定律都遵從平方反比規(guī)律 人們至今還不能說明它們的這種相似性 物理學(xué)家還在繼續(xù)研究 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 求它們所受的庫倫力 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 求它們所受的庫倫力 例4 下列說法中正確的是 A 點電荷就是體積很小的電荷B 點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體C 根據(jù)可知 當(dāng)r 0時 F D 靜電力常量的數(shù)值是由實驗得到的 例4 下列說法中正確的是 A 點電荷就是體積很小的電荷B 點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體C 根據(jù)可知 當(dāng)r 0時 F D 靜電力常量的數(shù)值是由實驗得到的