1.2库仑定律 新课标新人教版高中物理选修3-1（共13张PPT） 高中物理高中物理 选修选修31 猜想猜想 电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关？电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关？ 电荷间距离电荷间距离 电荷量电荷量 定性研究定性研究 1.与距离的关系2.与电量的关系F随随r的增大而减小的增大而减小 F 随随 Q 的增大而增大的增大而增大 高中物理高中物理 选修选修31 库仑扭秤实验库仑扭秤实验 控制变量法控制变量法 1、实验采取的研究方法、实验采取的研究方法 ? 2、如何设计实验？、如何设计实验？ （1）电量一定时，）电量一定时，F与与r的关系。的关系。 （2） r一定时，一定时，F与与Q1Q2。 库仑的实验数据库仑的实验数据 定量研究定量研究 一一 Q一一定定 次数次数 第第1次次 第第2次次 第第3次次 距离距离 36 18 8.5 偏角偏角 Fn/Fn-1 360 0 4.000 144575.50 3.997 库仑定律是电学发展史上的第一个库仑定律是电学发展史上的第一个 定量定量实验实验 高中物理高中物理 选修选修31 库仑简介 库仑(1736-1806) 电学是物理学的一个重要分支，在它的发展过程中，很多物理学巨匠都曾作出过杰出的贡献。法国物理学家查利奥古斯丁库仑就是其中影响力非常巨大的一员。库仑在1785年到1789年之间，通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究，连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章。 1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。同年，他在给法国科学院的电力定律的论文中详细地介绍了他的实验装置，测试经过和实验结果。A B 库仑扭秤投影式装置 高中物理高中物理 选修选修31 库仑定律库仑定律 q1q2F ? k2r（静电力或库仑力）其中k为静电力常量,k=9.0109Nm2/C2.库仑力的方向：在二者的连线上 . 高中物理高中物理 选修选修31 学以致用学以致用 两半径均为两半径均为r的金属小球的金属小球,两球的边缘相距为两球的边缘相距为 r,今使两球带上等量的异种电荷今使两球带上等量的异种电荷 Q,求两电荷间求两电荷间的库仑力的库仑力F的大小？的大小？ r 类比：类比：对于质量为对于质量为ml和质量为和质量为m2的两个物体间的的两个物体间的万有引力的表达式，当两物体间的距离万有引力的表达式，当两物体间的距离 r 趋于零趋于零时，万有引力趋于无穷大，这样的说法正确吗？时，万有引力趋于无穷大，这样的说法正确吗？ 高中物理高中物理 选修选修31 库仑定律库仑定律 F ? kq1q22（静电力或库仑力）其中k为静电力常量r,k=9.0109Nm2/C2. 点电荷点电荷 1、看成点电荷的条件：带电体之间的距离比它们自身的大小大得多电荷均匀分布时可等效为带电体中心的距离 2、点电荷是一个理想化模型高中物理高中物理 选修选修31 适用范围真空中、点电荷内容 们电量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它作用力的方向在它们的连线上。 高中物理高中物理 选修选修31 学以致用学以致用 真空中两个完全相同的带等量电荷的金属球A和B(可看作点电荷)，分别固定在两处，两球间的静电引力为静电引力F，用一个不带电的完全相同的金属球C先与A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B之间的静电力为F；若再使A、B球间的距离增大一倍，它们之间的静电力为F。高中物理高中物理 选修选修31 学以致用学以致用 氢原子核（即质子）的质量是1.6710-27kg，-31电子的质量是9.110kg,在氢原子内它们-11之间的最短距离为5.310m。试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力。F 8.2?10N库F 3.6? 10引478F库F引2.3? 1039N高中物理高中物理 选修选修31 通过这道题目请你对库仑力通过这道题目请你对库仑力与万有引力做一下比较与万有引力做一下比较 ?相同处： 大小与距离平方成反比。?相异处：库仑力的来源为电荷，万有引力的来源为质量。库仑力有吸引力与排斥力，万有引力只有吸引力。?电子与质子间的万有引力比其库仑力小得多 .?因此研究微观粒子间的相互作用时，经常把万有引力忽略不计。