《库仑定律》静电场及其应用PPT课件下载

人教版高中物理必修三《库仑定律》静电场及其应用PPT课件下载，共54页。

学习目标

1.知道点电荷的定义,以及带电体可以简化成点电荷的条件,体会物理模型在自然规律中的作用。(科学思维)

2.理解库仑定律的内容、公式,会用库仑定律进行相关的计算。(科学思维)

3.了解库仑扭秤,领会研究电荷间相互作用的物理思想方法。(科学探究)

4.通过库仑定律与万有引力定律对比,体会物理学和谐统一之美,提高探索自然的兴趣。(科学态度与责任)

【必备知识】

一、电荷之间的作用力

想一想

如图所示,一带正电的物体位于M处,用绝缘丝线系上带正电的相同的小球,分别挂在P1、P2、P3的位置,当小球静止时发现丝线与竖直方向的夹角θ1>θ2>θ3,由此猜想是什么因素影响电荷间的作用力。

1.电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小。

2.库仑定律

(1)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。

(2)公式: ,其中k=9.0×109N·m2/C2 ,叫作静电力常量。

(3)库仑定律的适用条件:①在真空中;②静止的点电荷。

(4)实际带电体看成点电荷的条件是:当带电体的形状、大小及电荷分布状况对作用力的影响可以忽略时,带电体可以看作点电荷。

二、库仑的实验

1.库仑利用扭秤实验研究电荷间的相互作用,该装置通过悬丝扭转的角度来比较力的大小。

2.库仑时代无法测量物体所带的电荷量,库仑利用“两个相同金属小球接触后所带的电荷量相等”解决了无法测量电荷量的问题。

三、静电力计算

1.微观粒子间的万有引力远小于库仑力。

2.两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。

【知识归纳】

1.特点:点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际上并不存在。

2.条件:带电体能否看成点电荷视具体问题而定,不能单凭它的大小和形状下结论。如果带电体的大小比带电体间的距离小得多,则带电体的大小及形状就可以忽略,此时带电体就可以看成点电荷。

要点笔记  如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,就可以忽略形状、大小等次要因素,只保留对问题有关键作用的电荷量这一主要因素,这样处理会使问题大为简化,对结果又没有太大的影响,这是物理学上经常用到的方法。

【知识归纳】

1.静电力的确定

(1)大小:利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入q1和q2的绝对值即可。

(2)方向:利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断。

2.两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律

不论电荷量大小如何,两点电荷间的库仑力大小总是相等的。

3.库仑定律的适用范围

(1)库仑定律只适用于能看成点电荷的带电体之间的相互作用。

(2)两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看作点电荷;相距较近时不能看作点电荷,此时球体间的作用力会随着电荷的分布而变化。

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