高中物理選修3-1 既然電荷之間存在相互作用,那么電荷之間的相互作用力取決于什么因素? 1、吊繩為什么會偏斜? 2、當(dāng)棉球位置改變時,吊繩的撓度是否改變? 你能解釋一下這個現(xiàn)象嗎? 1.了解點電荷模型。 2.掌握庫侖定律及其應(yīng)用,明確庫侖定律及適用條件。 (要點) 3、通過靜電力與萬有引力的對比,體驗自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。 高中物理選修課3-1 電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)? 電荷量和電荷間距離的實驗方法:控制變量法實驗現(xiàn)象:當(dāng)兩個小球的電荷保持不變時,力隨著距離的增加而減小。 當(dāng)距離保持不變時,力隨著電荷的增加而增加。 早在我國東漢時期,人們就已經(jīng)知道掌握了電荷之間相互作用的定性規(guī)律。 卡文迪什和普里斯特等人確信“平方反比”定律適用于電荷之間的力。 兩千多年后,法國物理學(xué)家?guī)靵龆坑懻摿穗姾芍g的相互作用。 庫侖做了很多實驗物理資源網(wǎng),于1785年得出了庫侖定律。 庫侖(1736-1806) 電是物理學(xué)的一個重要分支。 在它的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)巨人做出了杰出的貢獻(xiàn)。 法國物理學(xué)家查爾斯·奧古斯丁·庫侖是最有影響力的物理學(xué)家之一。 1785年至1789年間,庫侖通過精密實驗對電荷之間的相互作用進(jìn)行了一系列研究,并在英國皇家科學(xué)院備忘錄上發(fā)表了許多相關(guān)文章。
1785年,庫侖利用他發(fā)明的扭力天平建立了靜電學(xué)中著名的庫侖定律。 同年,他在向法國科學(xué)院提交的論文《電定律》中詳細(xì)介紹了他的實驗裝置、測試過程和實驗結(jié)果。 高中物理選修課 3-1 定量研究庫侖撓度實驗 1. 實驗中采用的研究方法? 控制變量法 2.如何設(shè)計實驗? 庫侖定律是電學(xué)發(fā)展史上第一個定量實驗。 高中物理選修3-1 (1)電量一定時F與r的關(guān)系。 (2) 當(dāng)r一定時,F(xiàn)和Q11 2、庫侖實驗 法國物理學(xué)家?guī)靵隼门ちμ炱窖芯苛穗姾砷g相互作用力的大小、電荷與距離的關(guān)系。 12 高中物理選修課3-1 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力與其電荷的乘積成正比,與其距離的平方成反比。 力的方向位于它們的連線上。 。 內(nèi)容 庫侖定律 13 庫侖定律 高中物理選修3-1(靜電力或庫侖力) 其中k是靜電力常數(shù),k=9.010 庫侖力的方向:在兩者的連線上。 真空中,點電荷適用范圍 14 高中物理選修課 3-1 點電荷 1、將其視為點電荷的條件:帶電體之間的距離遠(yuǎn)大于其自身尺寸。 當(dāng)電荷均勻分布時,它可以相當(dāng)于帶電體中心之間的距離。 2. 點電荷是理想化模型。 15 真空中電荷量相等的兩個點電荷相距1m高中物理選修3-1的實驗,相互吸引力為0.9N。 那么他們的電荷就是 Q1=?Q2=? 當(dāng)它們接觸并相距1m后,它們的相互作用力是? 學(xué)以致用 16 氫原子核(即質(zhì)子)的質(zhì)量為1.6710-27kg。 電子的質(zhì)量為9.110-31kg。 氫原子中它們之間的最短距離為5.310-11m。
嘗試比較氫原子核與其核外電子之間的庫侖力和引力。 學(xué)以致用 8..610 高中物理選修課 3-117 ? 相似之處: – 大小與距離的平方成反比。 ?不同點: ——庫侖力的來源是電荷,萬有引力的來源是質(zhì)量。 。 ——庫侖 庫侖力是一種強(qiáng)大的吸引力和排斥力。 只有萬有引力高中物理選修3-1的實驗,只有吸引力。 ??電子和質(zhì)子之間的引力大于電子和質(zhì)子之間的引力。 庫侖力要小得多。? 因此,在研究微觀粒子之間的相互作用時,萬有引力常常被忽略。 通過這個問題,請把庫侖力和萬有引力做一個比較。 高中物理選修課3-118 真空中兩個帶相同電荷(可視為點電荷)的相同金屬球A、B分別固定在兩處。 ,兩球之間的靜電力為F。用一個相同的不帶電金屬球C先接觸A,再接觸B,最后移開C。則A、B之間的靜電力為球B之間的距離加倍,且它們之間的靜電力為 119 課堂單元 高中物理選修課 3-1 庫侖定律 適用范圍:真空、點電荷 內(nèi)容:演示 實驗猜想 庫侖定律的定量研究 定性研究 實驗應(yīng)用 20