人教版（2019）高二物理必修第三冊 9.2庫侖定律（課件1）

9.2庫侖定律

人教版物理必修第三冊【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(1)通過庫侖定律的探究過程，體會(huì)實(shí)驗(yàn)與類比在定律的建立過程中發(fā)揮的重要作用。(2)通過與質(zhì)點(diǎn)模型類比，知道點(diǎn)電荷模型的物理意義及建立點(diǎn)電荷模型的條件，進(jìn)一

步體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法。(3)理解庫侖定律的內(nèi)涵和適用條件，能夠應(yīng)用庫侖定律計(jì)算點(diǎn)電荷間的靜電力，會(huì)利用力的合成的知識解決多個(gè)電荷間的相互作用問題。(4)體會(huì)庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)驗(yàn)方法。(5)對比庫侖定律和萬有引力定律的形式，體會(huì)物理學(xué)的和諧統(tǒng)一之美，提高物理學(xué)習(xí)興趣?！鹃_啟新探索】電荷之間作用力與哪些因素有關(guān)？初中我們學(xué)過，同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，猜想一下，電荷之間的作用力大小可能與哪些因素有關(guān)呢？又有怎樣的定性關(guān)系？電荷之間作用力的方向與哪些因素有關(guān)？電荷之間的作用力大小可能與電荷量的大小、電荷間距離有關(guān)，并且電荷之間的作用力大小隨電荷量的增大而增大、電荷間距離的增大而減小，電荷之間作用力的方向與電荷的極性有關(guān)?！举|(zhì)疑提升1】電荷之間的作用力1.觀察演示實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的猜想。通過實(shí)驗(yàn)，我們可以確切的說明，電荷之間的作用力與相關(guān)因素之間的定性關(guān)系？2.我們了解了電荷之間的作用力與相關(guān)因素之間的定性關(guān)系，那么作用力與相關(guān)因素間存在怎樣的定量關(guān)系，你有怎樣的想法？電荷之間的作用力大小隨電荷量的增大而增大、電荷間距離的增大而減小。類比：萬有引力定律，“平方反比”規(guī)律眾多研究者確信的規(guī)律。最終庫侖設(shè)計(jì)了一個(gè)精巧的實(shí)驗(yàn)，對電荷之間的作用力開展研究。法國物理學(xué)家查利·奧古斯丁·庫侖于1785年，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，稱庫侖定律。

庫侖定律是電學(xué)發(fā)展史上的第一個(gè)定量規(guī)律，由此，電學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段。庫侖定律的發(fā)現(xiàn)電學(xué)史中的一塊重要的里程碑。電荷間相互作用力定量規(guī)律發(fā)現(xiàn)者：庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)3.閱讀課本，了解科學(xué)家們的對電荷之間作用力的思維。了解庫侖設(shè)計(jì)的十分精妙的“扭稱實(shí)驗(yàn)”。閱讀P7－庫侖的實(shí)驗(yàn)，說明庫侖如何獲取電荷間的作用力大??？在當(dāng)時(shí)不知如何測量電量的情況下，如何獲得定量的電荷量關(guān)系？懸絲扭轉(zhuǎn)的角度作用力電荷量相同小球，均分？研究方法：控制變量法。4.庫侖通過實(shí)驗(yàn)，得出電荷之間作用力與距離之間滿足怎樣的關(guān)系式？得出電荷之間作用力與電荷量之間滿足怎樣的關(guān)系式？綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可以得出電荷之間的作用力與距離、電荷量應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系式？扭稱實(shí)驗(yàn)

庫侖定律小結(jié)內(nèi)容：靜電力常量庫侖定律公式：條件性：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，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。真空、兩個(gè)、靜止，點(diǎn)電荷。

相互性：遵守牛頓第三定律通過麥克斯韋方程計(jì)算的(1)適用條件：真空中，靜止兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用。注意a.庫侖定律嚴(yán)格地說只適用于真空中，在要求不很精確的情況下，空氣可近似當(dāng)做真空來處理。b.靜止?fàn)顟B(tài)的電荷作用力，稱靜電力、庫侖力c.兩個(gè),兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力，與其它電荷無關(guān)。d：點(diǎn)電荷。理想化模型：抓住主要因素，忽略次要因素。當(dāng)帶電體的大小、形狀、帶電分布對力影響不大或沒有影響時(shí)，可作點(diǎn)電荷。當(dāng)帶電體間距離遠(yuǎn)大于它們本身尺度時(shí)，是否可把帶電體看成點(diǎn)電荷？可以

當(dāng)r→0能得出F→∞?雖然從數(shù)學(xué)角度由r→0能得出F→∞的結(jié)論，但從物理角度分析，這一結(jié)論是錯(cuò)誤的，因?yàn)閞

→0時(shí)，兩電荷已不能再看成點(diǎn)電荷了。e.不能作為點(diǎn)電荷的帶電體，如何計(jì)算靜電力？

任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的，據(jù)庫侖定律和力的合成法則也可以求出帶電體間的靜電力大小和方向。(3)計(jì)算時(shí)，點(diǎn)電荷電量用絕對值代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相吸判斷方向即可。(4)F是Q1對Q2的作用力，也是Q2對Q1的作用力的大小，是一對作用力和反作用力，即大小相等方向相反。

(5)庫侖力也稱為靜電力，與重力，彈力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性質(zhì)，它是矢量，合成分解時(shí)遵從平行四邊形法則。兩點(diǎn)電荷，電荷量分別為0.1C、10C，則彼此的靜電力大小關(guān)系？庫侖定律和萬有引力定律的比較庫侖定律萬有引力定義

真空中兩個(gè)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，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

宇宙間任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體間都存在相互吸引，其大小與兩物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們間距離的平方