人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用9-2库仑定律课件.ppt

第九章静电场及其应用学习目标1.通过实验,定性认识电荷之间的相互作用力与电荷量、电荷间的距离的关系,知道库仑定律和静电力常量,并通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性.2.通过与质点模型的类比,认识点电荷的概念,建立点电荷理想模型.知道将带电体看成点电荷的条件,体会类比法和建构理想模型在科学研究中的作用.3.通过了解科学家在探索库仑定律过程中所使用的研究方法,领会在库仑的实验中采用的微小量放大、类比等思想方法,体会科学思想方法在科学研究中的重要作用.4.通过具体实例,理解库仑定律的适用条件,能够应用库仑定律计算点电荷间的静电力,会利用力的合成的知识解决三个点电荷的平衡问题,培养知识迁移能力和运用数学知识解决物理问题的能力.2库仑定律知识点一电荷之间的作用力1.如图所示，将摩擦起电后的气球靠近空易拉罐,空易拉罐被气球吸引而滚动起来.如果减小气球到易拉罐的距离或使气球摩擦后的答案:滚动加快.带电的气球和空易拉罐之间的作用力可能与气球的电荷量以及它们之间的距离有关.可以采用控制变量法来验证猜想.电荷量增大,那么易拉罐的滚动情况会发生怎样的变化?据此猜想,它们之间的作用力可能与哪些因素有关?要验证猜想,可以采用什么实验方法?2.库仑定律:中两个之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成,与它们的距离的二次方成,作用力的方向在.3.静电力(库仑力):之间的相互作用力叫作静电力或库仑力.4.点电荷:当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的、及对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作带电的点,叫作点电荷.真空静止点电荷正比反比它们的连线上电荷形状大小电荷分布状况知识点二库仑的实验1.实验原理.库仑做实验用的装置叫作,如图所示,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个小球A,另一端通过物体B使绝缘棒平衡,悬丝处于自然状态.把另一个带电的金属球C插入容器并使它接触A,库仑扭秤同种扭转的角度从而使A与C带电荷.将C和A分开,再使C靠近A时,A和C之间的作用力使A远离.扭转悬丝,使A回到初始位置并静止,通过悬丝可以比较力的大小.2.实验步骤.(1)改变A和C之间的距离r,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F与的关系.(2)改变A和C的电荷量q,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F与之间的关系.3.实验结论.(1)力F与距离r的二次方成反比,即.(2)力F与q1和q2的乘积成正比,即.(3)综合以上实验结论可得F=.距离r电荷量qF∝q1q2知识点三静电力计算1.微观粒子间的万有引力库仑力.因此,在研究微观带电粒子的相互作用时,可以把万有引力忽略.2.库仑力的叠加: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.远小于矢量和小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).×√√√√×探究一库仑定律问题情境1.带正电的带电体C置于铁架台旁,把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3位置,如图所示.带电体C的电荷量为Q,小球的电荷量为q.丝线与竖直方向的夹角为θ,带电体C和小球之间的作用力大小用F表示.(1)挂在P1处的小球的电荷量q一定时,增大带电体C的电荷量Q,丝线的偏角如何变化?说明电荷间的相互作用力的大小与什么因素有关?答案:丝线的偏角变大,说明带电小球与带电体C之间的相互作用力变大.相互作用力变大是由增大电荷量Q引起的,这说明电荷间的相互作用力的大小与电荷量大小有关,在距离一定时,电荷量越大,相互作用力越大.(2)保持带电体C的电荷量不变,把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3位置,丝线的偏角如何变化?说明电荷间的相互作用力的大小与什么因素有关?答案:小球悬挂在P1、P2、P3处,丝线的偏角逐渐减小,表明在三个位置处的带电小球与带电体C间的相互作用力逐渐变小.说明电荷间的相互作用力的大小与它们之间的距离有关,在电荷量一定时,距离越大,