庫侖定律+課件+2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第二節(jié)庫侖定律高一物理組

我們知道同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引.那么電荷間的相互作用力的大小與什么哪些因素有關(guān)呢?控制變量法探究影響電荷間相互作用力的因素實驗表明：電荷之間的作用力（1）隨電荷量的增大而增大（2）隨距離的增大而減少

定量實驗——1.研究的歷程二、實驗探究普利斯特利富蘭克林庫侖卡文迪什卡文迪什扭秤實驗普利斯特利通過類比，認(rèn)為電力與萬有引力具有一樣的特性。卡文迪什也得出同樣的結(jié)論。庫侖通過直接測量，尋找電力規(guī)律。

遇到困難電荷量無法直接測量距離不便測量微小力不易測量定量實驗——2.庫侖的實驗庫侖做實驗的裝置—庫侖扭秤平分電荷量放大微小力等倍改變距離C

突破方法細(xì)銀絲平面鏡平衡小球B帶電小球C帶電小球A突破方法力的測量由間接改進(jìn)為直接、更精密儀器測量平分電荷量

游標(biāo)卡尺測距（1）電荷量q不變，探究作用力F與距離r的關(guān)系實驗探究：在誤差允許的范圍內(nèi)，電荷間相互作用力與兩帶電體間距離的平方成反比。實驗探究：（2）距離r不變，探究作用力F與電荷量q的關(guān)系在誤差允許的范圍內(nèi)，電荷間相互作用力與兩帶電體電荷量乘積成正比。實驗結(jié)論：（1）電荷之間的作用力F與距離r的二次方成反比；（2）電荷之間的作用力F與q1和q2的乘積成正比；內(nèi)容：真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.一、庫侖定律１、電荷間相互作用力F叫做靜電力或庫侖力.2、大小：k=9.0×109N·m2/C2其中K:靜電力常量3、方向：4、適用條件：⑴真空(空氣中近似成立)⑵靜止的點(diǎn)電荷計算時，若電荷是負(fù)電荷只需它的絕對值代入在兩電荷的連線上,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.二、點(diǎn)電荷

(有電量,沒大小的點(diǎn))1、帶電體本身的線度遠(yuǎn)小于它們之間的距離,帶電體本身的大小，對討論問題影響甚小，可把帶電體視為一幾何點(diǎn)，稱為點(diǎn)電荷。2、點(diǎn)電荷是一個理想化的模型。3、點(diǎn)電荷本身的線度不一定很小，它所帶的電量也可以很大。點(diǎn)電荷這個概念與力學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”類似。

三、靜電力與萬有引力的比較

例1：在氫原子內(nèi)，氫原子核與電子之間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子核與電子之間的靜電力和萬有引力。分析氫原子核與質(zhì)子所帶的電荷量相同，是1.6×10-19C。電子帶負(fù)電，所帶的電荷量也是1.6×10-19C。質(zhì)子質(zhì)量為1.67×10-27kg，，電子質(zhì)量為9.1×10-31kg。根據(jù)庫侖定律和萬有引力定律就可以求解。１、相同點(diǎn)：公式形式相同，應(yīng)用時都有條件都是不接觸力，且與距離的二次方成反比２、不同點(diǎn)：萬有引力只是相互吸引，而靜電

力可以是引力，也可以是斥力３、在求靜電力時，萬有引力可以忽略F庫：F引=2.3×10392、有兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為L(L=4r),對于它們之間的靜電作用力（設(shè)每次各球帶電量絕對值相同）()A.帶同種電荷時大于帶異種電荷時

B.帶異種電荷時大于帶同種電荷時

C.帶等量負(fù)電荷時大于帶等量正電荷時

D.大小與帶電性質(zhì)無關(guān)，只取決于電量QQL=4rB解題

提醒點(diǎn)電荷：+Q+QL=4r+++++++Q-QL=4r---+++物理模型，即如果滿足相互之間距離遠(yuǎn)大于帶電體大小則帶電體便可看做點(diǎn)電荷.庫侖定律的適用是什么條件？四、多個點(diǎn)電荷的作用力【例題2】真空中有三個帶正電的點(diǎn)電荷，它們固定在邊長為50cm的等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，每個點(diǎn)電荷的電荷量都是2.0×

10-6C，求它們各自所受的靜電力。q1q2q3＋＋＋拓展：想一想？如果從q1到q2的連線是一根均勻帶電的直棒，所帶的電荷量為（q1+

q2），那么此棒對q3的作用力方向如何變化？q1+q2q3＋＋＋＋＋課堂訓(xùn)練

1、（多）關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說法中正確的是()A.真正的點(diǎn)電荷是不存在的．

B.點(diǎn)電荷是一種理想模型．

C.足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷．

D.一個帶電體能否看成點(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ABD含庫侖力的共點(diǎn)力的平衡

分析方法與力學(xué)相同(1)確定對象(2)受力分析(3)合成或正交分解(4)運(yùn)用平衡條件庫侖力作用下三個自由點(diǎn)電荷的平衡問題1．模型構(gòu)建。(1)三個點(diǎn)電荷共線。(2)三個點(diǎn)電荷彼此間僅靠庫侖力作用達(dá)到平衡，不受其他外力。(3)任意一個點(diǎn)電荷受到其他兩個點(diǎn)電荷的庫侖力大小相等，方向相反，為一對平衡