高中物理選修3庫(kù)侖定律(課堂PPT)

1、首頁(yè)一、電荷及其守恒定律一、電荷及其守恒定律第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)1、正、負(fù)電荷（、正、負(fù)電荷（+ -電荷的規(guī)定？）電荷的規(guī)定？）2、摩擦起電摩擦起電（轉(zhuǎn)移電子）（轉(zhuǎn)移電子）同種電荷相斥，異種電荷相吸同種電荷相斥，異種電荷相吸（一）、兩種電荷（一）、兩種電荷3、物質(zhì)電結(jié)構(gòu)、物質(zhì)電結(jié)構(gòu)4、使物體帶電的方法、使物體帶電的方法（1）摩擦起電摩擦起電（2）接觸帶電接觸帶電（3）感應(yīng)起電感應(yīng)起電（先中和，再重新分配）（先中和，再重新分配）（先使先使正負(fù)電荷重心分開(kāi)正負(fù)電荷重心分開(kāi)）電荷的多少叫電荷的多少叫電荷量電荷量 (單位：庫(kù)侖單位：庫(kù)侖C)物物理理學(xué)學(xué)家家?guī)鞄?kù)侖侖（物理量（物理量：電量電量Q）（

2、2）1e=1.6010-19C（1）1C=6.251018e1庫(kù)侖庫(kù)侖=6.251018個(gè)電子電量個(gè)電子電量物體帶電的實(shí)質(zhì)物體帶電的實(shí)質(zhì) 電子的得失 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。分。 1、電荷守恒定律、電荷守恒定律（二）、電荷守恒定律（二）、電荷守恒定律2、表述二：、表述二：一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷電荷的代數(shù)和保持不變。換的系統(tǒng)，電荷電荷的代數(shù)和保持不變。（三）、元電荷（三）、元電荷（1）e=1.6010-19

3、C（2）Q=ne (nZ)（3）電子的比荷）電子的比荷 : e/me密立根密立根(R.Millikan,18681953) 密立根密立根(Robert Andrews Millikan，美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。1896年年-1921年年間，密立根在世界頂級(jí)學(xué)府間，密立根在世界頂級(jí)學(xué)府芝加哥大芝加哥大學(xué)學(xué)進(jìn)行了一系列測(cè)定進(jìn)行了一系列測(cè)定電子電荷電子電荷以及光以及光電效應(yīng)的卓越工作，包括著名的油滴電效應(yīng)的卓越工作，包括著名的油滴實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)。 因而獲得因而獲得1923年年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。P4:課本上作業(yè)處理課本上作業(yè)處理第二節(jié)第二節(jié) 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律實(shí)驗(yàn)(一一)、實(shí)驗(yàn)研究、

4、實(shí)驗(yàn)研究1、定性、定性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律（Coulombs law），），法國(guó)法國(guó)物理學(xué)家查爾物理學(xué)家查爾斯斯庫(kù)侖于庫(kù)侖于1785年發(fā)現(xiàn)。年發(fā)現(xiàn)。2、定量、定量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)（二）庫(kù)侖定律（二）庫(kù)侖定律 1、定律：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力、定律：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比跟它們的電量的乘積成正比 , 跟它們間距離的二跟它們間距離的二次方成反比次方成反比 ,作用力作用力的方向在它們的：連線上。的方向在它們的：連線上。 Q1Q2F=Kr靜電力恒量靜電力恒量: k=9.0 109 Nm/CQ1、Q2 :電量電量 r : 距離距離 F : 作用

5、力作用力2、庫(kù)侖扭秤庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（二）、庫(kù)侖定律（二）、庫(kù)侖定律3、數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)學(xué)表達(dá)式（三）、（三）、說(shuō)明：說(shuō)明：（1）只適用于真空中的點(diǎn)電荷）只適用于真空中的點(diǎn)電荷（2）只計(jì)算大小，方向點(diǎn)的連線上。吸力、斥力）只計(jì)算大小，方向點(diǎn)的連線上。吸力、斥力（3）力的獨(dú)立作用原理）力的獨(dú)立作用原理 搶答：搶答：真空中兩個(gè)電荷量都是真空中兩個(gè)電荷量都是1C異種點(diǎn)電荷異種點(diǎn)電荷,它們之間的距離為它們之間的距離為1m時(shí)的相互作用力為多少？時(shí)的相互作用力為多少？Q1Q2F靜靜=Kr11= 9.0 109 1=9.0 109 ( N) 思考：若使它們間的距離為思考：若使它們間的距離為300米，則兩米，則

6、兩電荷間的引力為多少？電荷間的引力為多少？Q1Q2F靜=Krm1m2F萬(wàn)=Gr比較： F萬(wàn) F靜?【例題例題】試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力。已知電子的質(zhì)量萬(wàn)有引力。已知電子的質(zhì)量m1=9.110-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.6710-27kg。電子和質(zhì)子的。電子和質(zhì)子的電荷量都是電荷量都是1.6010-19C 。 解解 ：電子和質(zhì)子的靜電引力：電子和質(zhì)子的靜電引力F1和萬(wàn)有引力和萬(wàn)有引力F2分別是分別是 Q1Q2F靜靜=Krm1m2F萬(wàn)萬(wàn)=GrF靜靜F萬(wàn)萬(wàn)=kQ1Q2Gm1m2=9.0109 1.6010-19 1.6010-19 6.671

7、0-11 9.110-31 1.6710-27 =2.31039倍倍練練習(xí)習(xí)11下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法這，正確的是（下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法這，正確的是（ ） 只有體積很小的帶電體，才能看作點(diǎn)電荷。只有體積很小的帶電體，才能看作點(diǎn)電荷。 體積很大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷。體積很大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷。 當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們相互作用力的當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們相互作用力的 影響可以忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷。影響可以忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷。 任何帶電球體，都可以看作電荷全部集中于任何帶電球體，都可以看作電荷全部集中于 球心的點(diǎn)電荷球心的點(diǎn)電荷 BCDA答答:C正確正確2兩個(gè)點(diǎn)電荷相

8、距兩個(gè)點(diǎn)電荷相距r時(shí)，相互作用力為時(shí)，相互作用力為F則則 電荷量不變距離加倍時(shí)，作用力變?yōu)殡姾闪坎蛔兙嚯x加倍時(shí)，作用力變?yōu)镕/4 其中一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，其中一個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時(shí)，作用力不變作用力不變 每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距減半時(shí)，作用每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距減半時(shí)，作用力為力為4F 每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍每個(gè)電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數(shù)時(shí)，作用力不變數(shù)時(shí)，作用力不變 BCDA答答:AD正確正確3絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球M，M表面鍍有鋁膜。在表面鍍有鋁膜。在M的近旁有一在絕緣

9、支架上的近旁有一在絕緣支架上的金屬球的金屬球P，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)始時(shí)M，P都不帶電，如圖都不帶電，如圖13-1-1所示，先使所示，先使P帶電，則（帶電，則（ ） M，P之間不發(fā)生相互作用之間不發(fā)生相互作用 P將吸引將吸引M，吸在一起不分開(kāi)，吸在一起不分開(kāi) P立即把立即把M排斥開(kāi)排斥開(kāi) P先吸引先吸引M，接觸后又把，接觸后又把M排斥開(kāi)排斥開(kāi)BCDAPM答答:D正確正確4.兩個(gè)完全相同的小金屬球，相距兩個(gè)完全相同的小金屬球，相距50cm,一個(gè)的電荷量為一個(gè)的電荷量為+4.010-11C ,另一個(gè)帶另一個(gè)帶點(diǎn)量為點(diǎn)量為-6.010-11C, 把兩球接觸，分開(kāi)把兩球接觸，分開(kāi)后仍然相距后仍然相距50cm,

10、它們之間的靜電力有它們之間的靜電力有多大？這個(gè)力是原來(lái)的多少倍？多大？這個(gè)力是原來(lái)的多少倍？ -6.010-11+4.010-11 2 1),1),Q1 Q2=Q1Q2r F32=k=-1.010-11C=3.610-12N作業(yè)：作業(yè)：P9（2、4、5）其余寫于書(shū)上）其余寫于書(shū)上2),1/242),1/24倍倍電電荷荷自然界中只存在兩種電荷自然界中只存在兩種電荷電荷量：電荷的多少電荷量：電荷的多少 單位：庫(kù)倫單位：庫(kù)倫使物體帶電的方法和實(shí)質(zhì)：使物體帶電的方法和實(shí)質(zhì)：a.摩擦起電摩擦起電b.靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)C.接觸起電接觸起電實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)使物體內(nèi)正負(fù)電荷分開(kāi)使物體內(nèi)正負(fù)電荷分開(kāi)電荷守恒定律：電荷守恒定律：一個(gè)物體一個(gè)物體物體一部分物體一部分轉(zhuǎn)移電荷轉(zhuǎn)移電荷另一個(gè)物體另一個(gè)物體另一部分另一部分轉(zhuǎn)移過(guò)程中電荷總量不變轉(zhuǎn)移過(guò)程