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1、高中物理新人教版选修-系列课件第一章静电场第二节库仑定律教学目标教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能（一）知识与技能（一）知识与技能1 1掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量律的含义及其公式表达，知道静电力常量2 2会用库仑定律的公式进行有关的计算会用库仑定律的公式进行有关的计算3 3知道库仑扭秤的实验原理知道库仑扭秤的实验原理（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律
2、出库仑定律（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观培养学生的观察和探索能力培养学生的观察和探索能力重点：重点：重点：重点：掌握库仑定律掌握库仑定律难点：难点：难点：难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算会用库仑定律的公式进行有关的计算教具教具教具教具：库仑扭秤：库仑扭秤(模型或挂图模型或挂图)复习回顾：复习回顾：复习回顾：复习回顾：一、物体带电的三种方式一、物体带电的三种方式一、物体带电的三种方式一、物体带电的三种方式1 1、摩擦起电：、摩擦起电：、摩擦起电：、摩擦起电：2 2、感应起电：、感应起电：、感应起电：、感应起电：3 3、接触带电：、接
3、触带电：、接触带电：、接触带电：二、二、电荷守恒定律电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转电荷既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论称为论称为电荷守恒定律电荷守恒定律 另一表述：另一表述：一个与外没有电荷交换的系统，电荷的一个与外没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。代数和总是保持不变的。三、元电荷三、元电荷：最小的电荷量叫做元电荷：最小的电荷量叫做元电荷注：所有带电体的电荷量或
4、者等于注：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是，或者是e的整数倍。的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量即电荷量是不能连续变化的物理量电荷量的常用值：电荷量的常用值：e=1.601019C 五、比荷：电子的电荷量五、比荷：电子的电荷量e与电子的质量与电子的质量me之比，称为之比，称为电子的比荷电子的比荷电子的比荷：电子的比荷：e/me=1.761011C/kg（me=09110-30kg）。）。四、电中和现象及电荷均分原理：四、电中和现象及电荷均分原理：练练习习：两两个个完完全全相相同同的的金金属属小小球球A和和B，所所带带电电荷荷量量绝绝对对值值都都是是Q，今今让让第第三三个个与与A、B相
5、相同同但但不不带带电电的的金金属属小小球球C，先先后后与与A、B两球接触后分开，那么：两球接触后分开，那么：（1）若若A、B是是同同种种电电荷荷时时，则则C球球最最终终带带电量等于多少？电量等于多少？（2）若）若A、B是异种电荷时，则是异种电荷时，则C球最终带球最终带电量等于多少？电量等于多少？同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？猜想猜想使得使得r r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越不变：科学家们通过实验验证当物体
6、电荷量越大，物体受到的库仑力就越大。大，物体受到的库仑力就越大。距离相同，带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。+Q+2q+q+Q探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素带电量相同，带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。+Q+q使得使得q q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远，不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远，物体受到的库仑力就越小。物体受到的库仑力就越小。探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明：实验表明：电荷之间的作用力电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随
7、电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 库仑定律库仑定律 真空中两个静止点电荷之间的相互作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，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。的方向在它们的连线上。大小：其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2适用范围：适用范围：1.1.真空中；真空中；2.2.点电荷点电荷.电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.点电荷点电荷 1 1、在研究
8、带电体间的相互作用时，如果带电体本、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。2 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。的模型。3 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以
9、很大。点电荷这个概念与力学中的量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质质点点”类似。类似。思考题思考题 两个带电球体，是否可以看成是集两个带电球体，是否可以看成是集中在球心位置的点电荷？中在球心位置的点电荷？如果是两个球形带电如果是两个球形带电导体导体：不可以不可以如果是两个如果是两个电荷分布均匀电荷分布均匀的带电的带电球体球体 可以可以课堂训练课堂训练 1 1、关于点电荷的下列说法中正确的是：、关于点电荷的下列说法中正确的是：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.
10、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计的问题的影响是否可以忽略不计A B D A B D 课堂训练课堂训练2 2、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：A.A.点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B.B.点电荷就是体积和带电量都很小点电荷就是体积和带电量都很小 的带电体的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时，时，F F D.D.静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的D D 课堂训练课堂训练3、真空中
11、有A、B两个点电荷，相距r时相互作用力为F，欲使它们之间的相互作用力变为F/4，下列说法可行的是（）A、将它们的距离变为r/2B、将它们的电荷量均变为原来的一半C、将它们的距离变为r/4D、将它们的电荷量均变为原来的2倍B1.F1.F与与r r有关有关 库仑的实验库仑的实验研究方法研究方法：控制变量法控制变量法.库仑扭秤1 库仑扭秤3 结论：保持两球上的电量不变，改变两球结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离之间的距离r r，从实验结果中库仑得出静电，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即力与距离的平方成反比，即 F1/rF1/r2 22.F2.F与与q q有关有关 库仑扭秤
12、1 库仑扭秤2 库仑的实验库仑的实验结论：保持两球间的距离不变，改变两球结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即与电量的乘积成正比，即 F qF q1 1q q2 2 从例题可以看从例题可以看出：电子和质子的出：电子和质子的静电力是它们间万静电力是它们间万有引力的有引力的2.32.310103939倍倍.正因如此正因如此,以后在以后在研究带电微粒间相研究带电微粒间相互作用时互作用时,经常忽略经常忽略万有引力万有引力.图1.2-3小小 结结1 1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力、内容：真空中两个点
13、电荷之间相互作用的电力,跟跟它们的电荷量的乘积成正比它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方跟它们的距离的二次方成反比成反比,作用力的方向在它们的连线上作用力的方向在它们的连线上.2 2、公式：、公式：3 3、适用条件：、适用条件：真空真空 点电荷点电荷4 4、点电荷：是一种理想模型、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷带电体可视为点电荷.k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2课堂训练课堂训练4 4、三个相同的金属小球三个相同的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c
14、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，相隔一定距离放置，距离放置，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，则接触后拿开，则a a、b b之间的之间的静电力将变为（静电力将变为（）。）。A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8课堂训练课堂训练5 5、两个半径为、两个半径为0.3m0.3m的金属球，球心相的金属球，球心相距距1.0m1.0m放置，当他们都带放置，当他们都带1.51.51010 5 5 C C的正电时，相互作用力为的正电时，相互作用力为F F1 1 ，当它们，当它们分别带分别带+1.5+1.51010 5 5 C C和和 1.51.51010 5 5 C C的的电量时，相互作用力为电量时，相互作用力为F F2 2,则（则（）A AF F1 1=F=F2 2 B BF F1 1 F F2 2 C CF F1 1 F F2 2 D D无法判断无法判断 猜想猜想1 1、可能跟电荷电量有关、可能跟电荷电量有关2 2、可能与两个电荷间的距离有关、可能与两个电荷间的距离有关再见