高中物理《探究靜電力》課件六（17張PPT）

歡迎進入物理課堂 新課標高中物理選修3 1 第一章電場 學習目標 1 知識與技能 知道點電荷模型 會利用庫侖定律進行有關計算分析問題 2 過程與方法 類比質點理解點電荷 通過實驗探究庫侖定律并能靈活運用 3 情感 態(tài)度與價值觀 理想化是研究自然科學常用的方法 培養(yǎng)科學素養(yǎng) 類比的方法在現(xiàn)實生活中有廣泛的應用 1 2探究靜電力 2課時 一 點電荷 1 在研究帶電體間的相互作用時 如果帶電體本身的線度遠小于它們之間的距離 帶電體本身的大小 對我們所討論的問題影響甚小 相對來說可把帶電體視為一幾何點 并稱它為點電荷 只有電荷量 沒有大小 形狀 2 點電荷是實際帶電體在一定條件下的抽象 是為了簡化某些問題的討論而引進的一個理想化的模型 3 點電荷本身的線度不一定很小 它所帶的電量也可以很大 點電荷這個概念與力學中的 質點 類似 例 一個半徑r1 10cm的帶電圓盤 如果考慮它和d1 10m處某個電子的作用力 就完全可以把它看作 點電荷 一個無限大的帶電平面 而如果這個電子離帶電圓盤只有d2 1mm 那么這一帶電圓盤又相當于 點電荷 是指這樣的帶電體 它本身的大小比它到其他帶電體的距離小得多 這樣 在研究它與其他帶電體的相互作用時 可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況 把它抽象成一個幾何點 我們還學過那些理想化模型 質點 在力學中 當一個物體的大小 形狀與研究的問題關系不大時 我們可以忽略這些次要因素 而把物體當作一個僅有質量的點 以后 會學到 彈簧振子 單擺 理想氣體 光線 等理想化模型 理想模型方法是物理學常用的研究方法 當研究對象受多個因素影響時 在一定條件下人們可以抓住主要因素 忽略次要因素 將研究對象抽象為理想模型 這樣可以使問題的處理大為簡化 地球能否看成質點 課堂訓練 1 關于點電荷的下列說法中正確的是 A 真正的點電荷是不存在的 B 點電荷是一種理想模型 C 足夠小的電荷就是點電荷 D 一個帶電體能否看成點電荷 不是看它的尺寸大小 而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計 ABD 同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引 既然電荷之間存在相互作用 那么電荷之間相互作用力的大小決定于那些因素呢 二 庫侖定律 可能跟電荷電量有關 可能與兩個電荷間的距離有關 猜想 探究影響電荷間相互作用力的因素 演示 實驗表明 電荷之間的作用力 1 隨電荷量的增大而增大 2 隨距離的增大而減少 1 F與r有關 庫侖的實驗 研究方法 控制變量法 庫侖扭秤1 庫侖扭秤3 結論 保持兩球上的電量不變 改變兩球之間的距離r 從實驗結果中庫侖得出靜電力與距離的平方成反比 即F 1 r2 2 F與q有關 庫侖扭秤1 庫侖扭秤2 庫侖的實驗 結論 保持兩球間的距離不變 改變兩球的帶電量 從實驗結果中庫侖得出靜電力與電量的乘積成正比 即F q1q2 庫侖定律 真空中兩個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 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 大小 其中K叫靜電力常量 k 9 0 109N m2 C2 適用范圍 1 真空中 2 點電荷 電荷間相互作用力叫做靜電力或庫侖力 課堂訓練 2 下列說法中正確的是 A 點電荷就是體積很小的電荷 B 點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體 C 根據(jù)可知 當r0時 F D 靜電力常量的數(shù)值是由實驗得到的 D 從例題可以看出 電子和質子的靜電力是它們間萬有引力的2 3 1039倍 正因如此 以后在研究帶電微粒間相互作用時 經(jīng)常忽略萬有引力 圖1 2 3 小結 1 內容 真空中兩個點電荷之間相互作用的電力 跟它們的電荷量的乘積成正比 跟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 3 適用條件 真空 點電荷 4 點電荷 是一種理想模型 當帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時 帶電體可視為點電荷 k 9 0 109N m2 C2 課堂訓練 3 三個相同的金屬小球a b和c 原來c不帶電 而a和b帶等量異種電荷 相隔一定距離放置 a b之間的靜電力為F 現(xiàn)將c球分別與a b接觸后拿開 則a b之間的靜電力將變?yōu)?A F 2B F 4C F 8D 3F 8 C 若改為 a和b帶等量同種電荷 選 D 課堂訓練 4 兩個半徑為0 3m的金屬球 球心相距1 0m放置 當他們都帶1 5 10 5C的正電時 相互作用力為F1 當它們分別帶 1 5 10 5C和 1 5 10 5C的電量時 相互作用力為F2 則 A F1 F2B F1 F2C F1 F2D 無法判斷 B 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全