人教版高中物理必修三《庫侖定律》靜電場及其應用PPT課件下載，共54頁。
學習目標
1.知道點電荷的定義,以及帶電體可以簡化成點電荷的條件,體會物理模型在自然規律中的作用。(科學思維)
2.理解庫侖定律的內容、公式,會用庫侖定律進行相關的計算。(科學思維)
3.了解庫侖扭秤,領會研究電荷間相互作用的物理思想方法。(科學探究)
4.通過庫侖定律與萬有引力定律對比,體會物理學和諧統一之美,提高探索自然的興趣。(科學態度與責任)
【必備知識】
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,當小球靜止時發現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)內容:真空中兩個靜止點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靜止的點電荷。
(4)實際帶電體看成點電荷的條件是:當帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對作用力的影響可以忽略時,帶電體可以看作點電荷。
二、庫侖的實驗
1.庫侖利用扭秤實驗研究電荷間的相互作用,該裝置通過懸絲扭轉的角度來比較力的大小。
2.庫侖時代無法測量物體所帶的電荷量,庫侖利用“兩個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、靜電力計算
1.微觀粒子間的萬有引力遠小于庫侖力。
2.兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力,等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和。
【知識歸納】
1.特點:點電荷是只有電荷量,沒有大小、形狀的理想化模型,類似于力學中的質點,實際上并不存在。
2.條件:帶電體能否看成點電荷視具體問題而定,不能單憑它的大小和形狀下結論。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,此時帶電體就可以看成點電荷。
要點筆記 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,只保留對問題有關鍵作用的電荷量這一主要因素,這樣處理會使問題大為簡化,對結果又沒有太大的影響,這是物理學上經常用到的方法。
【知識歸納】
1.靜電力的確定
(1)大小:利用庫侖定律計算靜電力時不必將表示電性的正、負號代入公式,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。
2.兩個點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電荷的帶電體之間的相互作用。
(2)兩個形狀規則的均勻球體相距較遠時可以看作點電荷;相距較近時不能看作點電荷,此時球體間的作用力會隨著電荷的分布而變化。
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