庫侖定律評優(yōu)課

1、庫侖定律評優(yōu)課第1頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三定性實驗：結(jié)論：電荷之間作用力（F）隨電荷量(Q)增大而增大；隨距離(r)的增大而減小 。在演示實驗的基礎(chǔ)上，如何深入、定量研究電荷間作用力（F ）與相關(guān)量（Q1、Q2 r.）的關(guān)系呢？說說你的改進(jìn)方案：一、探究電荷間的相互作用力第2頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三第3頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三第4頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三第5頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三科學(xué)的足跡：電荷間作用規(guī)律的認(rèn)識過程1733年，科學(xué)家Du Fay

2、發(fā)現(xiàn)，電荷有兩種，同性電會互相排斥，異性電會互相吸引。1767年，受富蘭克林影響，普利斯特利由實驗發(fā)現(xiàn)，在帶電的球形導(dǎo)體空腔內(nèi)，帶電量甚小的電荷在任一位置所受的靜電力均為零，與萬有引力的情形類似，因而推測電荷間的作用力也應(yīng)遵守平方反比定律。18世紀(jì)70年代，卡文迪許利用實驗的方法，間接驗證了電荷間作用力的平方反比關(guān)系。1785年，庫侖從扭秤實驗中提出庫侖定律。第6頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三二、庫侖扭秤實驗第7頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三刻度盤與指針帶電小球C帶電小球A平衡小球B控制變量法二、庫侖扭秤實驗思想方法：放大、轉(zhuǎn)化 第8頁，共18頁

3、，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三+AB+AB+qq/2庫侖的重要貢獻(xiàn).思想方法：守恒、對稱 第9頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三 式中的k是比例系數(shù)，叫做靜電力常量。通過實驗測定其值為:k=9.0109成果整合:Nm2/C2第10頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三內(nèi)容：在真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間作用力，與它們帶電量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。表達(dá)式：適用條件： (1)真空 (2)靜止的點(diǎn)電荷k=9.0109Nm2/C2（理想模型）視為點(diǎn)電荷條件：帶電體的形狀、大小對所研究問題的影響可忽略不計時三、庫侖定

4、律能得出帶電體當(dāng)r0時，F(xiàn)嗎？第11頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三四、萬有引力定律與庫侖定律的比較 已知?dú)浜耍ㄙ|(zhì)子）的質(zhì)量是1.6710-27 kg， 電子的質(zhì)量是9.110-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.310-11m。試估算氫原子中氫核與電子之間的庫侖力是它們間萬有引力的多少倍？提示：e=1.610-19Ck=9.0109Nm2/C2G=6.710-11Nm2/kg2可見，微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力，因此在研究微觀粒子的相互作用時，可把萬有引力忽略。第12頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三庫侖定律公 式方 向成果、展示萬有引力

5、定律連線連線多樣美引力或斥力、微觀帶電粒子靜電力相對較大引力、常用于天體問題和諧美形式相似、相關(guān)“場”的作用第13頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三理性的思考第14頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三 事實表明：兩個點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個點(diǎn)電荷的存在而有所改變。拓展提高：多個點(diǎn)電荷的問題真空中有三個點(diǎn)電荷，它們固定在邊長50 cm的等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，每個點(diǎn)電荷都是 +210-6 C,求：Q3所受的庫侖力。根據(jù)平行四邊形定則，合力是:F2F1 F合力的方向沿Q1與Q2連線的垂直平分線向外。30Q1Q2Q3第15頁，共18頁，2022年，5月20日

6、，8點(diǎn)0分，星期三靜電力同樣具有力的共性！ Q1Q2Q3再思考：如果從Q1到Q2是一根均勻帶電的直棒，所帶的電荷量為（ Q1 + Q2 ），那么，此棒對Q3的作用力方向如何？第16頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三內(nèi)容：在真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間作用力，與它們帶電量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。表達(dá)式：適用條件： (1)真空 (2)靜止的點(diǎn)電荷k=9.0109Nm2/C2帶電體視為點(diǎn)電荷條件：帶電體的形狀、大小對所研究問題的影響可忽略不計時課題：庫侖定律第17頁，共18頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)0分，星期三我們收獲了多少？對現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實驗驗證