高中物理选修3-1 既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间的相互作用力取决于什么因素? 1、吊绳为什么会偏斜? 2、当棉球位置改变时,吊绳的挠度是否改变? 你能解释一下这个现象吗? 1.了解点电荷模型。 2.掌握库仑定律及其应用,明确库仑定律及适用条件。 (要点) 3、通过静电力与万有引力的对比,体验自然规律的多样性与统一性。 高中物理选修课3-1 电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关? 电荷量和电荷间距离的实验方法:控制变量法实验现象:当两个小球的电荷保持不变时,力随着距离的增加而减小。 当距离保持不变时,力随着电荷的增加而增加。 早在我国东汉时期,人们就已经知道掌握了电荷之间相互作用的定性规律。 卡文迪什和普里斯特等人确信“平方反比”定律适用于电荷之间的力。 两千多年后,法国物理学家库仑定量讨论了电荷之间的相互作用。 库仑做了很多实验物理资源网,于1785年得出了库仑定律。 库仑(1736-1806) 电是物理学的一个重要分支。 在它的发展过程中,许多物理学巨人做出了杰出的贡献。 法国物理学家查尔斯·奥古斯丁·库仑是最有影响力的物理学家之一。 1785年至1789年间,库仑通过精密实验对电荷之间的相互作用进行了一系列研究,并在英国皇家科学院备忘录上发表了许多相关文章。
1785年,库仑利用他发明的扭力天平建立了静电学中著名的库仑定律。 同年,他在向法国科学院提交的论文《电定律》中详细介绍了他的实验装置、测试过程和实验结果。 高中物理选修课 3-1 定量研究库仑挠度实验 1. 实验中采用的研究方法? 控制变量法 2.如何设计实验? 库仑定律是电学发展史上第一个定量实验。 高中物理选修3-1 (1)电量一定时F与r的关系。 (2) 当r一定时,F和Q11 2、库仑实验 法国物理学家库仑利用扭力天平研究了电荷间相互作用力的大小、电荷与距离的关系。 12 高中物理选修课3-1 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与其电荷的乘积成正比,与其距离的平方成反比。 力的方向位于它们的连线上。 。 内容 库仑定律 13 库仑定律 高中物理选修3-1(静电力或库仑力) 其中k是静电力常数,k=9.010 库仑力的方向:在两者的连线上。 真空中,点电荷适用范围 14 高中物理选修课 3-1 点电荷 1、将其视为点电荷的条件:带电体之间的距离远大于其自身尺寸。 当电荷均匀分布时,它可以相当于带电体中心之间的距离。 2. 点电荷是理想化模型。 15 真空中电荷量相等的两个点电荷相距1m高中物理选修3-1的实验,相互吸引力为0.9N。 那么他们的电荷就是 Q1=?Q2=? 当它们接触并相距1m后,它们的相互作用力是? 学以致用 16 氢原子核(即质子)的质量为1.6710-27kg。 电子的质量为9.110-31kg。 氢原子中它们之间的最短距离为5.310-11m。
尝试比较氢原子核与其核外电子之间的库仑力和引力。 学以致用 8..610 高中物理选修课 3-117 • 相似之处: – 大小与距离的平方成反比。 •不同点: ——库仑力的来源是电荷,万有引力的来源是质量。 。 ——库仑 库仑力是一种强大的吸引力和排斥力。 只有万有引力高中物理选修3-1的实验,只有吸引力。 ••电子和质子之间的引力大于电子和质子之间的引力。 库仑力要小得多。• 因此,在研究微观粒子之间的相互作用时,万有引力常常被忽略。 通过这个问题,请把库仑力和万有引力做一个比较。 高中物理选修课3-118 真空中两个带相同电荷(可视为点电荷)的相同金属球A、B分别固定在两处。 ,两球之间的静电力为F。用一个相同的不带电金属球C先接触A,再接触B,最后移开C。则A、B之间的静电力为球B之间的距离加倍,且它们之间的静电力为 119 课堂单元 高中物理选修课 3-1 库仑定律 适用范围:真空、点电荷 内容:演示 实验猜想 库仑定律的定量研究 定性研究 实验应用 20