库仑定律库仑定律:1、自然界有几种、自然界有几种电荷，如何使物体荷，如何使物体带电？知识回想：知识回想：2、如何、如何检测物体能否物体能否带电？3、电荷的多少用什么表示？荷的多少用什么表示？:设问二：那么二：那么带电体相互吸引和排斥的力体相互吸引和排斥的力有多大？猜有多大？猜测一下一下带电体体间的作用力与哪的作用力与哪些要素有关呢？些要素有关呢？同种同种电荷相斥、异种荷相斥、异种电荷相吸荷相吸 :研研讨方方法法影响要素能影响要素能够为:电荷量，两荷量，两电荷荷间的的间隔，隔，带电体外形体外形 、大小，、大小，环境，境，质量等量等简单着手研讨思想简单着手研讨思想真空真空点电荷点电荷:点点电荷荷带电体有体有时可可以看做点以看做点电荷荷物体有物体有时可可以看作以看作质点点就就像像带电体的外形和大小体的外形和大小对相互作用力的大小可相互作用力的大小可以忽略，那么以忽略，那么带电体可以看作一个点，称体可以看作一个点，称为点点电荷。荷。理想化模型理想化模型:电荷荷间作用力的大小与作用力的大小与间隔、隔、电量的关系量的关系控制控制变量法量法坚持持电量量Q Q不不变, F, F与与间隔隔r r有什么关系有什么关系? ?探求探求: :作用力作用力F随随间隔隔r的增大而减小，随的增大而减小，随间隔隔r的减小而增大。的减小而增大。:坚持持间隔隔r r不不变, F, F与与电量量Q Q有什么关系有什么关系? ?作用力作用力F随随电量量Q的减小而减小，随的减小而减小，随电量量Q的增大而增大。的增大而增大。:库库 仑仑 扭扭 秤秤 实实 验验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,定量讨论电荷间相互作用那么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.:库仑库仑(Coulomb 17361806): 法国物理学家；法国物理学家；1785年，库仑定律年，库仑定律:库仑扭扭秤秤实验1.1.库仑做做实验的安装的安装库仑扭秤扭秤. .操作方法操作方法:力矩平衡：静力矩平衡：静电力力力力矩金属矩金属细丝改改动力矩力矩. 思想方法：放大、转化设计思想：控制思想：控制变量法量法控制控制:四四、库仑定定律律1 1、内容：真空中两个静止点、内容：真空中两个静止点电荷之荷之间的相互作用的相互作用力力, ,与它与它们的的电荷量的乘荷量的乘积成正比成正比, ,与它与它们的的间隔的隔的二次方成反比二次方成反比, ,作用力的方向在它作用力的方向在它们的的连线上上. .2 2、大小：、大小：电荷荷间相互作用的力相互作用的力F F叫做静叫做静电力或力或库仑力力. .K:K:静静电力常力常量量k=9.0109Nm2/k=9.0109Nm2/C2C2:对库仑定律的了解对库仑定律的了解1 1、真空、真空 ( (空气中可近似成立空气中可近似成立) ) 适用条件：适用条件：2 2 2 2、静止的点、静止的点、静止的点、静止的点电电荷荷荷荷 两点两点电荷的荷的连线上上方方 向：向：同性相斥同性相斥,异性相吸异性相吸同种同种电荷荷异种电荷异种电荷电荷荷间相互作用力叫做静相互作用力叫做静电力或力或库仑力力.根据根据 可知，当可知，当r 0 时，F ？思索:库仑定律与万有引力定律的比较：库仑定律与万有引力定律的比较：定定律律公式公式公式公式适用适用范范围共同点共同点不同点不同点影响大小影响大小的要素的要素库仑定律定律与两个物与两个物体体质量有量有关，只需关，只需引力。引力。都与都与间隔的隔的平方成平方成反比。反比。都有都有一个常一个常数。数。万有万有引力引力定律定律点点电荷荷质点点与两个物与两个物体体电量有量有关，有引关，有引力，也有力，也有斥力。斥力。Q1、Q2、rM、m、r:例例1 1两个放在两个放在绝缘上的一上的一样金属球金属球A A、B B，相距，相距d d，球的，球的半径比半径比d d小得多，分小得多，分别带有有电荷荷3q3q和和q q，A A球遭到的球遭到的库仑引力大小引力大小为F F。1 1B B球遭到的球遭到的库仑引力引力为。2 2假假设坚持球持球A A、B B的的电荷量不荷量不变，电荷荷间的的间隔增大隔增大为原来的原来的2 2倍，倍，电荷荷间的作用力的作用力为。3 3假假设坚持球持球A A、B B间间隔不隔不变，电荷量都增大荷量都增大为原来的原来的2 2倍，倍，电荷荷间的作用力的作用力为。4 4现将将这两个金属球接触，然后仍放回原两个金属球接触，然后仍放回原处，那么那么电荷荷间的作用力将的作用力将变为 引力或斥引力或斥力大小力大小为。FF/44F斥力斥力F/3:解：质子与电子之间的库仑力解：质子与电子之间的库仑力 F F电为电为例例2 2 试比比较电子和子和质子子间的静的静电引力和万有引力知引力和万有引力知电子的子的质量量m1=9.1010-31kgm1=9.1010-31kg，质子的子的质量量m2=1.6710-27kgm2=1.6710-27kg电子和子和质子的子的电荷量都是荷量都是1.6010-19C1.6010-19C间隔是隔是5.310-11m5.310-11m质子与电子之间的万有引力质子与电子之间的万有引力 F F 引引 为为电子和子和质子的静子的静电引力引力远大于它大于它们间万有引力。万有引力。研研讨带电微粒微粒间相互作用相互作用时，经常忽略万有引力常忽略万有引力. .库仑力与万有引力库仑力与万有引力 的比值为的比值为:例例3 3、有有两两个个半半径径为为r r的的带带电电金金属属球球中中心心相相距距为为L(L=4r), L(L=4r), 对对于于它它们们之之间间的的静静电电作作用用力力设设每每次次各各球球带带电电量量绝绝对对值值一一样样( ( ) ) A. A. 带同种电荷时大于带异种电荷时带同种电荷时大于带异种电荷时 B. B. 带异种电荷时大于带同种电荷时带异种电荷时大于带同种电荷时 C. C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. D. 大小与带电性质无关，只取决于电量大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4rB:课堂训练课堂训练 1 1、关于点电荷的以下说法中正确的选项是：、关于点电荷的以下说法中正确的选项是： A . A .真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B . B .点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C . C .足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D . D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的外形和大小对所研的尺寸大小，而是看它的外形和大小对所研讨的问题的影响能否可以忽略不计讨的问题的影响能否可以忽略不计A B D A B D :课堂训练课堂训练 2 2、两个半径、两个半径为0.3m0.3m的金属球，球心相距的金属球，球心相距10m10m放置，当他放置，当他们都都带1.5101.5105 C5 C的正的正电时，相互作用力大小相互作用力大小为F1 F1 ，当它，当它们分分别带+1.510+1.5105 C5 C和和1.5101.5105 C5 C的的电量量时，相互，相互作用力大小作用力大小为F2 , F2 , 那么那么 A AF1 = F2 BF1 = F2 BF1 F1 F2 F2 C CF1 F1 F2 D F2 D无法判无法判别 A 小小结：在运用：在运用库仑定律求定律求电荷荷间的相互作用力的相互作用力时，电荷量的正荷量的正负号不要代入公号不要代入公式式进展展计算，只用它算，只用它们的的绝对值进展展计算，方向另外算，方向另外阐明。明。:课堂训练课堂训练3 3、 三个一样的金属小球三个一样的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不不带电，而带电，而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定带等量异种电荷，相隔一定间隔放置，间隔放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F 。现将。现将c c球分别与球分别与a a、b b接触后拿开，那么接触后拿开，那么a a、b b之之间的静电力将变为间的静电力将变为 。 A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8C:解析解析: : 4 4、真空中有三个点电荷、真空中有三个点电荷, ,它们固定在边它们固定在边长为长为50cm 50cm 的等边三角形的三个顶点上的等边三角形的三个顶点上, ,每个点电荷都是每个点电荷都是 , ,求它们的库仑求它们的库仑力大小力大小. .Q1Q2QF2F1F对于两个以上的点于两个以上的点电荷，其中每一个点荷，其中每一个点电荷所受的荷所受的总的静的静电力，力，等于其他点等于其他点电荷分荷分别单独存在独存在时对该点点电荷的作用力的矢量和荷的作用力的矢量和静静电力叠加原理力叠加原理0.25N:TF悬悬挂小球挂小球挂小球挂小球mAmA+2q+2q+q+qL LL L课本本P14: 2.P14: 2.两球完全一两球完全一样, ,知知m m、L L、，求，求q?q?mgTFmgqAqB,mA=mB,qAqB,mA=mB,平衡平衡时两球位于同一程度面两球位于同一程度面,=?,=?tan=F/mAgtan=F/mAgtan=F/mBgtan=F/mBg=摆角由角由质量量mAmA、mBmB决决议，与与带电量无关。量无关。mBmB当当mAmBmAmB时，可得，可得两球系两球系统重心左移重心左移, ,重力重力产生逆生逆时针力矩力矩, ,整体逆整体逆时针转动,变小小,变大大:知识小结知识小结真空中两个点真空中两个点电荷之荷之间的相互作用力的相互作用力, ,跟它跟它们的的电荷量的乘荷量的乘积成正比成正比, ,跟它跟它们的的间隔的二次隔的二次方成反比方成反比, ,作用力的方向在它作用力的方向在它们的的连线上上. .3 3、适用条件：、适用条件：4 4、点、点电荷：荷：k=9.0109Nm2/Ck=9.0109Nm2/C2 22 2、公式：、公式：1 1、内容：、内容： 真空空气中近似成立真空空气中近似成立 点点电荷荷是一种理想模型，是一种理想模型，带电体的外形、大小及体的外形、大小及电荷分布情况荷分布情况对它它们之之间作用力的影响可以忽作用力的影响可以忽略不略不计时，带电体可体可视为点点电荷荷.:【教后反思】1.由于静电实验受影响要素较多，不易胜利，所以教学中采用动画展现的方法，加快了教学的节拍。2.该实验是静电学中的经典实验，在教学中设计了很多的思索、讨论等师生交流活动，有益于培育学生的科学素养和探求精神。: