人教版高中物理必修三《庫侖定律》靜電場及其應(yīng)用PPT課件下載，共54頁。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道點(diǎn)電荷的定義,以及帶電體可以簡化成點(diǎn)電荷的條件,體會(huì)物理模型在自然規(guī)律中的作用。(科學(xué)思維)
2.理解庫侖定律的內(nèi)容、公式,會(huì)用庫侖定律進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。(科學(xué)思維)
3.了解庫侖扭秤,領(lǐng)會(huì)研究電荷間相互作用的物理思想方法。(科學(xué)探究)
4.通過庫侖定律與萬有引力定律對比,體會(huì)物理學(xué)和諧統(tǒng)一之美,提高探索自然的興趣。(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
【必備知識(shí)】
一、電荷之間的作用力
想一想
如圖所示,一帶正電的物體位于M處,用絕緣絲線系上帶正電的相同的小球,分別掛在P1、P2、P3的位置,當(dāng)小球靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)絲線與豎直方向的夾角θ1>θ2>θ3,由此猜想是什么因素影響電荷間的作用力。
1.電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大,隨著距離的增大而減小。
2.庫侖定律
(1)內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
(2)公式: ,其中k=9.0×109N·m2/C2 ,叫作靜電力常量。
(3)庫侖定律的適用條件:①在真空中;②靜止的點(diǎn)電荷。
(4)實(shí)際帶電體看成點(diǎn)電荷的條件是:當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對作用力的影響可以忽略時(shí),帶電體可以看作點(diǎn)電荷。
二、庫侖的實(shí)驗(yàn)
1.庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)研究電荷間的相互作用,該裝置通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來比較力的大小。
2.庫侖時(shí)代無法測量物體所帶的電荷量,庫侖利用“兩個(gè)相同金屬小球接觸后所帶的電荷量相等”解決了無法測量電荷量的問題。
三、靜電力計(jì)算
1.微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力。
2.兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力,等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
【知識(shí)歸納】
1.特點(diǎn):點(diǎn)電荷是只有電荷量,沒有大小、形狀的理想化模型,類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn),實(shí)際上并不存在。
2.條件:帶電體能否看成點(diǎn)電荷視具體問題而定,不能單憑它的大小和形狀下結(jié)論。如果帶電體的大小比帶電體間的距離小得多,則帶電體的大小及形狀就可以忽略,此時(shí)帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。
要點(diǎn)筆記 如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,就可以忽略形狀、大小等次要因素,只保留對問題有關(guān)鍵作用的電荷量這一主要因素,這樣處理會(huì)使問題大為簡化,對結(jié)果又沒有太大的影響,這是物理學(xué)上經(jīng)常用到的方法。
【知識(shí)歸納】
1.靜電力的確定
(1)大小:利用庫侖定律計(jì)算靜電力時(shí)不必將表示電性的正、負(fù)號(hào)代入公式,只代入q1和q2的絕對值即可。
(2)方向:利用同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷。
2.兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力遵守牛頓第三定律
不論電荷量大小如何,兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小總是相等的。
3.庫侖定律的適用范圍
(1)庫侖定律只適用于能看成點(diǎn)電荷的帶電體之間的相互作用。
(2)兩個(gè)形狀規(guī)則的均勻球體相距較遠(yuǎn)時(shí)可以看作點(diǎn)電荷;相距較近時(shí)不能看作點(diǎn)電荷,此時(shí)球體間的作用力會(huì)隨著電荷的分布而變化。
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