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课件网) 高中物理 必修三 第九章 静电场 第二节电荷的相互作用 库仑定律 （1）研究过程 基础计算 库仑扭秤实验装置图手稿 相互排斥的塑料绳细丝 + + + + + + + + 这种静止电荷之间的相互作用又叫做静电力 一、静电 电荷被束缚在塑料上不能轻易移动 同号电荷间相互排斥、异号电荷间相互吸引 这样的束缚的电荷被称为静电 改如何研究静电力的大小、方向和决定因素呢？ P M θ 大胆猜想影响电荷间相互作用力的因素。 二、静电力的大小由哪些因素决定？ 电荷量 距离 这个力的大小通过什么可以比较出来？ 通过观察丝线偏角的变化 偏角越大表示小球受到的静电力越大 多个因素影响的时候，我们一般会采用什么方法进行研究？ 控制变量法 P M θ P M θ P M θ P M θ P M θ P M θ 电荷间相互作用力的大小与带电体间的距离有关，距离越小，作用力越大 静电力的大小还与两电荷的电荷量的大小有关，电荷量越大，作用力越大 二、静电力的大小由哪些因素决定？ 当时的困难 任意带电体上的电荷分布难以确定，无法确定相互作用的电荷间的距离 这种静电力非常小，没有测量如此小力的工具 当时还没有度量电荷量的单位，也就无法确定电荷量的大小 三、如何定量探究电荷间相互作用力的规律？ 法国 库仑 1736—1806 点电荷 当带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看成带有电荷的点，这样的带电体叫做点电荷。 内容： 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 电荷间的这种作用力叫做静电力或库仑力。 四、库仑定律 法国 库仑 1736—1806 比例系数 k 叫静电力常量，国际单位制中，k = 9.0×109N·m2/C2 弹性扭丝 旋转螺丝 刻度 绝缘棒 A B C 库仑扭秤实验装置 四、库仑定律 弹性扭丝 旋转螺丝 刻度 绝缘棒 A B C 库仑扭秤实验装置 四、库仑定律 库仑扭秤 细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B A和C之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系 使A球在水平面内平衡 实验装置： 器材组成： 实验原理： 适用条件： 四、库仑定律 法国 库仑 1736—1806 真空中 静止的 点电荷 运动电荷的相关规律将在选择性必修二学到 如若是不能忽略体积的点电荷呢？ 有介质的情况下会引入介电常数ε 电荷均匀分布的球体也符合库仑定律 同种电荷电荷分布在金属球外侧 异种电荷电荷分布在金属球内侧 +Q +Q r + + + + + + +Q -Q r - - - + + + 四、库仑定律 法国 库 1736—1806 带点金属小球靠近时也符合库仑定律吗？ 在点电荷的连线上 + + q1 q2 - - F斥 F斥 F斥 F斥 + - F引 F引 ①计算时只代电荷量的绝对值； ②需通过同种电荷相斥、异种电荷相吸来判断库仑力的方向。 方向： 法国 库仑 1736—1806 四、库仑定律 注意： （1）元电荷是电荷量，点电荷是带电体的理想模型 ；类似于力学中的质点，实际上是不存在的。 （2）电子的带电量等于元电荷，研究宏观问题时，电子、质子可看做点电荷。点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍。 五、点电荷 典型例题1真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的带电量都是 2×10-6 C,求它们各自所受的库仑力。 q1 q2 q3 ＋ ＋ ＋ 【解析】q3 共受 F1 和 F2 两个力的作用，q1 = q2 = q3 = q， 相互间的距离 r 都相同 , 所以 根据平行四边形定则，合力是: 合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。 变式训练1关于库仑定律，下列说法正确的是（ ） （ A ）库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 （ B ）根据，当两个带电体 ... ...
