1、第一章 靜電場(chǎng),第二節(jié) 庫(kù)倫定律,本節(jié)課件設(shè)計(jì)是在上節(jié)課電荷間存在相互作用基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，定性定量概括電荷間的作用規(guī)律即庫(kù)侖定律。庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)對(duì)檢驗(yàn)庫(kù)侖定律具有重要意義，教學(xué)過(guò)程中可利用模型或動(dòng)畫(huà)等來(lái)介紹，并且可聯(lián)系類比萬(wàn)有引力章節(jié)中的卡文迪許扭秤的放大思想，對(duì)扭秤裝置有更好的理解應(yīng)用。在教學(xué)中同樣還應(yīng)滲透物理學(xué)方法的教育，運(yùn)用理想化模型方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型點(diǎn)電荷。,1掌握庫(kù)侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量。 2會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 3知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理。 重點(diǎn)

2、：掌握庫(kù)侖定律。 難點(diǎn)：會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。,通過(guò)一個(gè)帶電氣球吸引肥皂泡的視頻，引起學(xué)生對(duì)本節(jié)課課堂學(xué)習(xí)的興趣。,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定于那些因素呢？,1.可能跟電荷所帶電荷量有關(guān)； 2.可能與兩個(gè)電荷間的距離有關(guān)。,如何探究影響電荷間相互作用力的因素？,利用動(dòng)畫(huà)進(jìn)行探究影響電荷間相互作用的因素,庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn),操作方法: 力矩平衡（靜電力力矩金屬細(xì)絲扭轉(zhuǎn)力矩）,設(shè)計(jì)思想：控制變量法,庫(kù)侖扭秤,庫(kù)侖,思想方法：放大、轉(zhuǎn)化,觀察庫(kù)倫扭秤實(shí)驗(yàn),庫(kù)侖定律,1. 內(nèi)容：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

3、量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。,2. 大?。?3. 方向：在兩點(diǎn)電荷的連線上 , 同種電荷相斥 , 異種電荷相吸。,( k為靜電力常量：k = 9.0109 Nm2/C2。計(jì)算大小時(shí)只將電荷量的絕對(duì)值代入),4. 適用條件：真空、靜止的點(diǎn)電荷。 (以上兩個(gè)條件是理想化的，在空氣中也近似成立),AD,1. 兩個(gè)相同的金屬小球 ，帶電量之比為 17 ，相距為 r ( r 遠(yuǎn)大于小球半徑) ，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，則它們間的庫(kù)侖力可能為原來(lái)的( ),CD,2. 在你學(xué)過(guò)的物理概念中，哪一個(gè)概念與“點(diǎn)電荷”類似？,1. 庫(kù)侖定律中的“點(diǎn)電荷”應(yīng)該怎

4、樣理解？是不是帶電體的體積足夠小，就可以看成點(diǎn)電荷？,1. 點(diǎn)電荷是理想化的物理模型 點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”，實(shí)際中并不存在。 2帶電體看成點(diǎn)電荷的條件 (1)一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要看它本身的線度是否比它們之間的距離小得多。即使是比較大的帶電體，只要它們之間的距離足夠大，也可以視為點(diǎn)電荷。 (2)帶電體的線度比相關(guān)的距離小多少時(shí)才能看成點(diǎn)電荷，還與問(wèn)題所要求的精度有關(guān)。在測(cè)量精度要求的范圍內(nèi)，帶電體的形狀及大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。,1. 從宏觀意義上討論電子、質(zhì)子等帶電粒子時(shí)，完全可以把它們視為點(diǎn)電荷。

5、 2. 帶電的物體能否看成點(diǎn)電荷，有時(shí)還要考慮帶電體的電荷分布情況。 3. “靜止”的理解：兩個(gè)靜止的電荷，或者一個(gè)電荷靜止而另一個(gè)電荷運(yùn)動(dòng)的情況，例如:原子核外電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí),核對(duì)電子的力同樣遵循庫(kù)侖定律。,例2. 關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)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(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(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì),ABD,B,任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的；任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵守庫(kù)侖定律，用矢量求和法求合力。注意，此時(shí)金屬球不能看成點(diǎn)電

6、荷。,庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律的比較,定律,公式,公式適用范圍,共同點(diǎn),不同點(diǎn),影響大小 的因素,庫(kù)侖 定律,與兩個(gè)物體質(zhì)量有關(guān)，只有引力,都與距離的平方成反比 都有一個(gè)常數(shù),萬(wàn)有引力定律,點(diǎn)電荷,質(zhì)點(diǎn),與兩個(gè)物體電量有關(guān)，有引力，也有斥力,Q1、Q2、r,M、m、r,1. 庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力是兩種不同性質(zhì)的力，受力分析時(shí)要分別分析。 2. 庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力表達(dá)式的相似性，揭示了大自然的和諧美和多樣美。,解：質(zhì)子與電子之間的庫(kù)侖力 F電為,例3. 已知?dú)浜耍ㄙ|(zhì)子）的質(zhì)量是 1.671027 kg，電子的質(zhì)量是 9.11031 kg 距離為 5.31011 m。試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力

7、。,質(zhì)子與電子之間的萬(wàn)有引力 F引 為,庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力 的比值為,你有什么發(fā)現(xiàn)？,1. 對(duì)于一般的帶電體 , 靜電力也比萬(wàn)有引力大得多 , 因此研究?jī)蓚€(gè)帶電體間的相互作用時(shí)也忽略萬(wàn)有引力。但一般帶電體受到的重力是它和巨大地球之間的萬(wàn)有引力 , 通常都比較大 , 所以就不能忽略。 2. 基本粒子像電子、質(zhì)子、原子核等 , 因?yàn)槠浔旧碣|(zhì)量非常小 , 即使與地球之間的萬(wàn)有引力也很小 , 所以基本粒子受到重力往往也很小 , 所以基本粒子所受重力往往可忽略不計(jì)。,當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí),每?jī)蓚€(gè)帶電體間的庫(kù)侖力仍遵守庫(kù)侖定律。某一帶電體同時(shí)受到多個(gè)庫(kù)侖力作用時(shí),可利用力的平行四邊形定則求出合力。,多個(gè)帶

8、電體的庫(kù)侖力求解,例4. 真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng) 50 cm 的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷都是 +2106 C , 求它們所受的庫(kù)侖力。,解：q3 共受 F1 和 F2 兩個(gè)力的作用，q1 = q2 = q3 = q，相互間的距離 r 都相同 , 所以,根據(jù)平行四邊形定則，合力是:,合力的方向沿 q1 與 q2 連線的垂直平分線向外。,F1,a,b,c,+,-,F2,F3,F4,+,3. 如圖所示 , 三個(gè)完全相同的金屬小球 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。已知 c 受到 a 和 b 的靜電力

9、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. F1 B. F2 C. F3 D. F4,B,例5. 如圖所示，三個(gè)點(diǎn)電荷 q1、q2、q3 ，固定在一直線上 ，q2 與 q3 之間的距離為 q1 與 q2 之間的 2 倍 ，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力均為零 ，由此可以判定 ，三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比 q1 ：q2 ：q3 為（ ） A. 9 : 4 : 36 B. 9 : 4 : 36 C. 3 : 2 : 6 D. 3 : 2 : 6,三個(gè)自由的點(diǎn)電荷只受庫(kù)侖力的平衡規(guī)律： 兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大,A,1. 兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在 A、B 兩處 ，如圖所示 ，A 處電荷帶正電 Q1，B 處電荷帶負(fù)電 Q2 ，且 Q2 4 Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷 Q