甘肅省武威第十八中學(xué)人教版高中物理選修3-1課件12庫(kù)侖定律2

第一章靜電場(chǎng)第二節(jié)庫(kù)侖定律庫(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?。?.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=9.0×109N·m2/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)AD1.下列四幅圖中小球能處于平衡狀態(tài)的是：2.兩個(gè)相同的金屬小球，帶電量之比為1∶7，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。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1.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①都與距離的平方成反比②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、rM、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2.已知?dú)浜耍ㄙ|(zhì)子）的質(zhì)量是1.67×10─27kg，電子的質(zhì)量是9.1×10─31kg距離為5.3×10─11m。試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬(wàn)有引力。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)帶電體的庫(kù)侖力求解例3.真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng)50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷都是+2×10─6C,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。F1F2F3q1q2q3+++F1abc+-F2F3F4+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例4.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:─36B.9:4:36C.─3:2:─6D.3:2:6q1q3q2三個(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

4.兩個(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＝4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3，放在直線AB