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文檔簡介
關(guān)于庫侖定律公開課第一頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一知識(shí)回顧:1、自然界中存在著兩種電荷,即:
與
。正電荷負(fù)電荷2、同種電荷相互
、異種電荷相互
。排斥吸引3、起電方法:
起電、
起電、
起電
摩擦感應(yīng)接觸相同帶電體接觸,電量均分第二頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一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與哪些因素有關(guān)呢第三頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一AA是一個(gè)帶正電的物體。把系在絕緣絲線上的帶正電的小球分別系在P1、P2、P3位置,比較相同的小球在不同位置所受帶電體的作用力的大小思考一:這個(gè)力的大小通過什么可以比較出來?思考二:你認(rèn)為這個(gè)力的大小會(huì)與哪些因素有關(guān)?思考三:多個(gè)因素影響的時(shí)候,我們一般會(huì)采用什么方法進(jìn)行研究?一、探究影響電荷間相互作用力的因素第四頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一
早在我國東漢時(shí)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?shí)驗(yàn),于1785年得出了庫侖定律。實(shí)驗(yàn)定性表明:
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第五頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一二、庫侖的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)裝置:庫侖扭秤2、器材組成:細(xì)銀絲、絕緣架、帶電的金屬小球A和C、不帶電的小球B3、實(shí)驗(yàn)原理:A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)的角度和力的大小有一定的對應(yīng)關(guān)系想一想:B球的作用是什么呢?使A球在水平面內(nèi)平衡第六頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一4、實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法5、實(shí)驗(yàn)步驟:探究F與r的關(guān)系:(1)把另一個(gè)帶電小球C插入容器并使它靠近A時(shí),記錄扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大?。?)改變A和C之間的距離r,記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出F與r的關(guān)系第七頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一探究F與q的關(guān)系:
改變A和C的電量q1、q2,記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出F與q1、q2的關(guān)系
在庫侖那個(gè)時(shí)代,還不知道怎么樣測量物體所帶的電荷量,甚至連電荷量的單位都沒有,又怎么樣做到改變A和C的電荷量呢?第八頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一實(shí)驗(yàn)結(jié)論:庫侖定律當(dāng)電量不變時(shí),F(xiàn)與距離r的二次方成反比F∝1/r2當(dāng)之間距離不變時(shí),F(xiàn)與q1、q2的乘積成正比F∝q1q2第九頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一1、內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷的相互作用力跟它們所帶電量的乘積成正比,跟它們之間距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。2、表達(dá)式:其中:k叫靜電力常量,k=9.0×109N·m2/C2三、庫侖定律試比較:該表達(dá)式與萬有引力表達(dá)式有什么相似之處?注意:(1)在計(jì)算時(shí)q1、q2只要代入大小,“+”、“-”號(hào)不要代入(2)庫侖定律只能計(jì)算力的大小,方向在連線上,還需進(jìn)一步通過同種電荷排斥,異種電荷吸引來確定第十頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一3、實(shí)用范圍:真空、靜止、點(diǎn)電荷(1)什么樣的情況下,可以將物體看成質(zhì)點(diǎn)?想一想:通過與質(zhì)點(diǎn)相類比,你能說出出什么樣的情況下可以將帶點(diǎn)體看成是點(diǎn)電荷呢?(2)質(zhì)點(diǎn)實(shí)際存在嗎?4、點(diǎn)電荷:(1)點(diǎn)電荷:當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以至帶電體的形狀、大小、分布對它們之間的作用力可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷(2)點(diǎn)電荷:是一種理想化的模型第十一頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一1、下列說法中正確的是:A、點(diǎn)電荷是一種理想模型,真正的點(diǎn)電荷是不存在的B、點(diǎn)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(shí),F
∞D(zhuǎn)、一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)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(jì)答案:AD.課堂檢測第十二頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一
2、在真空中,一個(gè)電荷量為2.0×10–9C的點(diǎn)電荷q,受到另一個(gè)點(diǎn)電荷Q的吸引力為8.1×10-3N,q與Q間的距離為0.1m,求Q的電荷量?解:第十三頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一解:氫原子核與電子之間的庫侖力F電為:3、在氫原子中,原子核只有1個(gè)質(zhì)子,核外只有1個(gè)電子,它們之間的距離r=5.3×10-11m。求氫原子核與電子之間的庫侖力F電及它們之間的萬有引力F引
?(已知質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×
10-27kg,電子的質(zhì)量為9.1×10-31kg)氫原子核與電子之間的萬有引力F引為:
小結(jié):微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力,因此在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí),可以把萬有引力忽略。第十四頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一4、真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,它們固定在邊長為50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,每個(gè)點(diǎn)電荷都是,求它們的庫侖力?q1q3q2第十五頁,共十七頁,編輯于2023年,星期一5、在真空中兩個(gè)相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬小球A和B(均可
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