库仑定律(精品课件,真 实课堂).ppt

1.2 库仑定律 * * * * * 1、自然界中存在着两种电荷， 即： 与 。 正电荷 负电荷 2、同种电荷相互 、 异种电荷相互 。 排斥 吸引 3、起电方法： 起电、 起电、 起电 摩擦 感应 接触 4、电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中,电荷的总量不变. 1、质子 质子是构成原子的基本粒子，常用符号p表示。它和中子一起构成原子核。质子带1个单位正电荷，它带的电量等于电子带的电量，只是电性相反。 举例：氢的原子核就是质子，它的质量是1.6726×10-27kg。约为电子质量的1836.2倍。 原子中所有质子的质量和所有中子的质量之和，近似地等于原子的质量。 原子核内的质子数决定元素的名称，也决定该元素在周期表中的原子序数和核外的电子总数 2、电子 电子是构成原子的基本粒子之一，常用符号e 表示质量极小，带单位负电荷，在原子中围绕原子核旋转。 不同的原子拥有的电子数目不同，例如，每一个碳原子中含有6个电子，每一个氧原子中含有8个电子。 能量高的离核较远，能量低的离核较近。通常把电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。 质子和电子 （1）什么样的情况下，可以将物体看成质点？ （2）质点实际存在吗？ 通过与质点相类比，你能说出出什么样的情况下可以将带点体看成是点电荷呢？ 一、点电荷： （1）点电荷：当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的形状大小以及电荷在其上的分布状况均无关紧要，该带电体可看做一个带电的点，这样的电荷称为点电荷. （2）点电荷：是一种理想化的模型. 质点：在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体，用来代替物体的有质量的点称为质点，是物理学的一个理想化模型。 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关呢？ A A是一个带正电的物体。把系在绝缘丝线上的带正电的小球分别系在P1、P2、P3位置，比较相同的小球在不同位置所受带电体的作用力的大小 思考一：这个力的大小通过什么可以比较出来？ 思考二：你认为这个力的大小会与哪些因素有关？ 思考三：多个因素影响的时候，我们一般会采用什 么方法进行研究？ 二、探究影响电荷间相互作用力的因素 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量（用数学公式语言进行相关描述）讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律。 实验定性（用文字语言进行相关描述）表明： 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小 三、库仑的实验 1、实验装置：库仑扭秤 2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B 3、实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系 思考：B球的作用是什么呢？ 使A球在水平面内平衡 4、实验方法：控制变量法 5、实验步骤： 探究F与r的关系： （1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小 （2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系 探究F与q的关系： 改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系 在库仑那个时代，还不知道怎么样测量 物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都 没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？ 实验结论：库仑定律 当电量不变时，F与距离r的二次方成反比 F∝ 当之间距离不变时，F与、 的乘积成正比 F∝ 1、内容：真空中两个静止的点电荷之间的作用力（斥力或引力）与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。 2、表达式： 其中：k叫静电力常量，k=9.0×109N·m2/C2 四、库仑定律 注意： （1）在计算时q1、q2只要代入大小，“+”、“-”号不要代入 （2）库仑定律只能计算库仑力的大小 ，方向在连线上，还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定 4、实用范围：真空、静止、点电荷 三、点电荷： （1）点电荷：当一