库仑定律(评优课)库仑定律评优课)(评优课).pptVIP

选修3－1 第一章　静电场 1.2 库仑定律  引导者：张 东 风 二、库仑扭秤实验 内容：在真空中两个静止点电荷之间作用力，与它们带电量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 表达式： 适用条件： (1)真空 (2)静止的点电荷 内容：在真空中两个静止点电荷之间作用力，与它们带电量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 表达式： 适用条件： (1)真空 (2)静止的点电荷 定性实验： 结论：电荷之间作用力（F）随电荷量(Q)增大而增大；随距离(r)的增大而减小 。 在演示实验的基础上，如何深入、定量研究电荷间作用力（F ）与相关量（Q1、Q2 r.....）的关系呢？ 说说你的改进方案： 一、探究电荷间的相互作用力 科学的足迹：电荷间作用规律的认识过程 ①1733年，科学家Du Fay发现，电荷有两种，同性电会互相排斥，异性电会互相吸引。 ②1767年，受富兰克林影响，普利斯特利由实验发现，在带电的球形导体空腔内，带电量甚小的电荷在任一位置所受的静电力均为零，与万有引力的情形类似，因而推测电荷间的作用力也应遵守平方反比定律。 ③18世纪70年代，卡文迪许利用实验的方法，间接验证了电荷间作用力的平方反比关系。 ④1785年，库仑从扭秤实验中提出库仑定律。 二、库仑扭秤实验 刻度盘与指针 带电小球C 带电小球A 平衡小球B 控制变量法 思想方法：放大、转化 + + + + + + + + A B + + + + A B + + + + q q/2 库仑的重要贡献 ...... 思想方法：守恒、对称 式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为: k=9.0×109 成果整合: N·m2/C2 k=9.0×109N·m2/C2 （理想模型）视为点电荷条件：带电体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略不计时…… 三、库仑定律 能得出带电体当r?0时，F?∞吗？ 四、万有引力定律与库仑定律的比较 已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27 kg， 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。试估算氢原子中氢核与电子之间的库仑力是它们间万有引力的多少倍？ 提示：e=1.6×10-19C k=9.0×109N·m2/C2 G=6.7×10-11N·m2/kg2 可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可把万有引力忽略。 库仑定律 公 式 方 向 成果、展示 万有引力定律 连线 连线 多样美 引力或斥力、微观带电粒子静电力相对较大 引力、常用于天体问题 和谐美 形式相似、相关“场”的作用 理性的思考 事实表明：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。 拓展提高：多个点电荷的问题 真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6 C,求：Q3所受的库仑力。 根据平行四边形定则， 合力是: F2 F1 F 合力的方向沿Q1与Q2连线的垂直平分线向外。 30° Q1 Q2 Q3 静电力同样具有力的共性！！！ Q1 Q2 Q3 再思考：如果从Q1到Q2是一根均匀带电的直棒，所带的电荷量为（ Q1 + Q2 ），那么，此棒对Q3的作用力方向如何？ k=9.0×109N·m2/C2 带电体视为点电荷条件：带电体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略不计时…… 课题：库仑定律 * *