靜電力庫(kù)侖定律教師必用

庫(kù)侖定律同種電荷相互排斥

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議于那些要素呢？1、能夠跟電荷電量有關(guān)2、能夠與兩個(gè)電荷間的間隔有關(guān)電荷間作用力的大小與間隔、電量的關(guān)系控制變量法堅(jiān)持電量Q不變,F與間隔r有什么關(guān)系?探求:作用力F隨間隔r的增大而減小，隨間隔r的減小而增大。堅(jiān)持間隔r不變,F與電量Q有什么關(guān)系?作用力F隨電量Q的減小而減小，隨電量Q的增大而增大。探求影響電荷間相互作用力的要素實(shí)驗(yàn)闡明：電荷之間的作用力〔1〕隨電荷量的增大而增大〔2〕隨間隔的增大而減少電荷間相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力.庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)早在我國(guó)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那么是兩千年后的法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?庫(kù)侖做了大量實(shí)驗(yàn),于1785年得出了庫(kù)侖定律.庫(kù)侖(Coulomb1736~1806):法國(guó)物理學(xué)家；1785年，庫(kù)侖定律庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)1.庫(kù)侖做實(shí)驗(yàn)的安裝—庫(kù)侖扭秤.操作方法:力矩平衡：靜電力力矩＝金屬細(xì)絲改動(dòng)力矩.

思想方法：放大、轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)思想：控制變量法——控制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，跟它們之間間隔的二次方成反比，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(kù)侖定律試比較：該表達(dá)式與萬(wàn)有引力表達(dá)式有什么類似之處？留意：〔1〕在計(jì)算時(shí)q1、q2只需代入大小，“+〞、“-〞號(hào)不要代入〔2〕庫(kù)侖力的方向在連線上，經(jīng)過(guò)同種電荷排斥，異種電荷吸引來(lái)確定庫(kù)侖定律真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的間隔的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。大?。篕為靜電力常量：K=9.0×109N·m2/C2方向:在兩點(diǎn)電荷的連線上,同種電荷相斥,異種電荷相吸.計(jì)算大小時(shí)只將電荷量的絕對(duì)值代入.庫(kù)侖定律真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的間隔的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。適用范圍：1.真空中；2.點(diǎn)電荷.在空氣中的結(jié)果與真空中相差很小，因此在空氣中也可運(yùn)用真空中的公式點(diǎn)電荷1、在研討帶電體間的相互作用時(shí)，假設(shè)帶電體本身的線度遠(yuǎn)小于它們之間的間隔．帶電體本身的大小，對(duì)我們所討論的問(wèn)題影響甚小，相對(duì)來(lái)說(shuō)可把帶電體視為一幾何點(diǎn)，并稱它為點(diǎn)電荷。2、點(diǎn)電荷是實(shí)踐帶電體在一定條件下的籠統(tǒng)，是為了簡(jiǎn)化某些問(wèn)題的討論而引進(jìn)的一個(gè)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(gè)概念與力學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)〞類似。Q1Q2QF2F1F當(dāng)一個(gè)點(diǎn)電荷遭到多個(gè)點(diǎn)電荷的作用，等于其他點(diǎn)電荷分別單獨(dú)存在時(shí)對(duì)該點(diǎn)電荷的作用力的矢量和靜電力疊加原理靜電力疊加原理F1abc+-F2F3F4+如下圖,三個(gè)完全一樣的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上.a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量的大小比b的小.知c遭到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示,它應(yīng)是()A.F1B.F2C.F3D.F4B圖1－2－2q1+-q2三個(gè)自在的點(diǎn)電荷只受庫(kù)侖力的平衡規(guī)律例：a、b兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距40cm，電荷量分別為q1和q2，且q1=9q2，都是正電荷；現(xiàn)引入點(diǎn)電荷c，這時(shí)a、b、c三個(gè)電荷都恰益處于平衡形狀，試問(wèn)：點(diǎn)電荷c的性質(zhì)是什么？電荷量多大？它放在什么地方？?jī)赏瑠A異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大q1q3三個(gè)自在的點(diǎn)電荷只受庫(kù)侖力的平衡規(guī)律如下圖，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3，固定在不斷線上，q2與q3間隔為q1與q2間隔的2倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合均為零，由此可以斷定，三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比q1：q2：q3為〔〕A.-9:4:(-36)B.9:4:36C.-3:2:(-6)D.3:2:6兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大q2例1兩個(gè)放在絕緣上的一樣金屬球A、B，相距d，球的半徑比d小得多，分別帶有電荷3q和q，A球遭到的庫(kù)侖引力大小為F?！?〕B球遭到的庫(kù)侖引力為———?！?〕假設(shè)堅(jiān)持球A、B的電荷量不變，電荷間的間隔增大為原來(lái)的2倍，電荷間的作用力為———。〔3〕假設(shè)堅(jiān)持球A、B間間隔不變，電荷量都增大為原來(lái)的2倍，電荷間的作用力為———?！?〕現(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸，然后仍放回原處，那么電荷間的作用力將變?yōu)椤惨虺饬Α炒笮椤F/44F斥力F/3解：質(zhì)子與電子之間的庫(kù)侖力F電為例2試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力．知電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg．電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60×10-19C．間隔是5.3×10-11m質(zhì)子與電子之間的萬(wàn)有引力F引為電子和質(zhì)子的靜電引力遠(yuǎn)大于它們間萬(wàn)有引力。研討帶電微粒間相互作用時(shí)，經(jīng)常忽略萬(wàn)有引力.庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力的比值為例3、有兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距為L(zhǎng)(L=4r),對(duì)于它們之間的靜電作用力〔設(shè)每次各球帶電量絕對(duì)值一樣〕()A.帶同種電荷時(shí)大于帶異種電荷時(shí)B.帶異種電荷時(shí)大于帶同種電荷時(shí)C.帶等量負(fù)電荷時(shí)大于帶等量正電荷時(shí)D.大小與帶電性質(zhì)無(wú)關(guān)，只取決于電量QQL=4rB課堂訓(xùn)練1、關(guān)于點(diǎn)電荷的以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)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(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的外形和大小對(duì)所研討的問(wèn)題的影響能否可以忽略不計(jì)ABD課堂訓(xùn)練2、兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距10m放置，當(dāng)他們都帶1.5×10?5C的正電時(shí)，相互作用力大小為F1，當(dāng)它們分別帶+1.5×10?5C和?1.5×10?5C的電量時(shí)，相互作用力大小為F2,那么〔〕A．F1=F2B．F1＜F2C．F1＞F2D．無(wú)法判別A小結(jié)：在運(yùn)用庫(kù)侖定律求電荷間的相互作用力時(shí)，電荷量的正負(fù)號(hào)不要代入公式進(jìn)展計(jì)算，只用它們的絕對(duì)值進(jìn)展計(jì)算，方向另外闡明。課堂訓(xùn)練3、三個(gè)一樣的金屬小球a、b和c，原來(lái)c不帶電，而a和b帶等量異種電荷，相隔一定間隔放置，a、b之間的靜電力為F?，F(xiàn)將c球分別與a、b接觸后拿開，那么a、b之間的靜電力將變?yōu)椤病?。A．F/2B．F/4C．F/8D．3F/8C解析:4、真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷,它們固定在邊長(zhǎng)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(kù)侖力大小.Q1Q2QF2F1F對(duì)于兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，其中每一個(gè)點(diǎn)電荷所受的總的靜電力，等于其他點(diǎn)電荷分別單獨(dú)存在時(shí)對(duì)該點(diǎn)電荷的作用力的矢量和靜電力疊加原理0.25NTF’懸掛小球mA+2q+qLLαβ課本P14:2.兩球完全一樣,知m、L、θ，求q?mgTFmgβαqA>qB,mA=mB,平衡時(shí)兩球位于同一程度面,α=β?tanα=F/mAgtanβ=F’/mBgα=β擺角由質(zhì)量mA、mB決議，與帶電量無(wú)關(guān)。mB當(dāng)mA>mB時(shí)，可得α<β兩球系統(tǒng)重心左移,重力產(chǎn)生逆時(shí)針力矩,整體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),α變小,β變大知識(shí)小結(jié)真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的間隔的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.3、適用條件：4、點(diǎn)電荷：k=9.0×109N·m2/C22、公式：1、內(nèi)容：⑴真空〔空氣中近似成立〕⑵點(diǎn)電荷是一種理想模型，帶電體的外形、大小及電荷分布情況對(duì)它們之間作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體可視為點(diǎn)電荷.【教后反思】1.由于靜電實(shí)驗(yàn)受影響要素較多，不易勝利，所以教學(xué)中采用動(dòng)畫展現(xiàn)的方法，加快了教學(xué)的節(jié)拍。2.該實(shí)驗(yàn)是靜電學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中設(shè)計(jì)了很多的思索、討論等師生交流活動(dòng)，有益于培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探求精神。如圖1－2－4所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電荷量＋Q，B帶電荷量－9Q.現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡形狀，問(wèn)：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放于何處？所帶電荷量為多少？類型二帶電體在庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題例2圖1－2－4【規(guī)律總結(jié)】(1)處置此類題的根本思緒是對(duì)三個(gè)電荷中的恣意兩個(gè)列受力平衡方程．(2)使同不斷線上三個(gè)電