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9.2 庫侖定律
第一課時 認識庫侖定律
第九章 靜電場及其應用
2.通過與質點模型類比，知道點電荷模型的物理意義及建立點電荷模型的條件，進一步體會科學探究中的理想模型方法；
學習目標及任務
1.通過庫侖定律的探究過程，體會實驗與類比在定律的建立過程中發揮的重要作用；
3.體會庫侖扭秤實驗的設計思路與實驗方法。
復習回顧：
2. 你知道的起電方法有哪幾種？
摩擦起電
接觸起電
實質：電子得失與轉移
感應起電
3. 接觸帶電后，電荷分配原則：
兩個完全相同的金屬球：
若帶同種電荷，接觸后分開，各帶電荷Q=(Q1+Q2)/2
若帶異種電荷，接觸后分開，先中和，再平分，
則各帶電荷Q=(Q1－Q2)/2
復習回顧：
實質：電荷的轉移，并沒有創造電荷；
電子移動方向與正電荷移動方向相反
靠近帶電體的導體，近端出現異種電荷，遠端出現等量同種電荷。
4、感應起電分配原則：
5. 電荷守恒定律:
　　電荷既不能創造,也不能消滅，它們只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一個部分轉移到另一個部分。在轉移的過程中，電荷的代數和不變。
6. 電荷間的相互作用
　　同種電荷排斥，異種電荷吸引
一、問題的提出
1.影響帶電體間相互作用力的因素有哪些
一、問題的提出
1.影響帶電體間相互作用力的因素有哪些
√
2.怎樣簡化這些因素，方便進行實驗探究？
分析
一、探究影響電荷間相互作用的因素
√
真空
能忽略其影響嗎？
由于帶電體距離較近，帶電體的形狀會影響電荷的分布，電荷分布情況也會影響它們之間的相互作用力
q
q
構建模型
點電荷
一、問題的提出
2.怎樣簡化這些因素，方便進行實驗探究？
一、探究影響電荷間相互作用的因素
二、實驗探究
一、探究影響電荷間相互作用的因素
1、定性研究
研究方法
控制變量法
研究:
(1)電荷量不變,改變距離
(2)距離不變,改變電荷量
演示實驗
二、實驗探究
一、探究影響電荷間相互作用的因素
1、定性研究
結論
(1)電荷量q保持不變,距離r增大,F減小.
(2)距離r保持不變,電荷量q增大,F增大.
二、實驗探究
一、探究影響電荷間相互作用的因素
2、定量研究----研究的過程
庫侖
2、定量研究----研究的過程
富蘭克林注意到一個使他不解的現象…
普利斯特利通過類比，認為電力與萬有引力具有一樣的特性。卡文迪許也得出同樣的結論
庫侖定律通過直接測量，尋找電力規律
卡文迪許扭秤實驗
2、定量研究----庫侖的實驗
遇到的困難
微小力不易測量
距離不便測量
電荷量無法直接測量
卡文迪許扭秤實驗
突破
等倍改變距離
平分電荷量
放大微小力
遇到的困難
微小力不易測量
距離不便測量
電荷量無法直接測量
2、定量研究----庫侖的實驗
F∝
1
r2
F∝
q1q2
F=
k
q1q2
r2
k---靜電力常量
且k=9.0×109N·m2/C2
1785年,庫侖用他自己發明的扭秤,從實驗得到靜電力的平方反比定律。
2、定量研究----庫侖的實驗
二、庫侖定律
內容
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。
表達式
比例系數K叫靜電力常量
國際單位制中k=9.0×109N·m2/C2
電荷間相互作用力叫做靜電力或庫侖力。
使用條件
二、庫侖定律
q1
q2
r
1.真空中；2.靜止； 3.點電荷.
點電荷的理解
（1）帶電體本身的大小、分布，對討論的問題影響很小，可把帶電體抽象為一幾何點，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。
提醒
(1)作用力的方向：同性相斥，異性相吸，作用力的方向沿兩電荷連線方向。(2)兩個點電荷間相互作用的庫侖力滿足牛頓第三定律
(3)計算庫侖力時，不需要將電荷量的正、負代入計算
(4)在兩帶電體的間距及電荷量之和一定的條件下，庫侖力存在極大值：
當q1＝q2時，F最大。
庫侖定律的意義
（1）庫侖定律是電學發展史上第一個定量實驗定律
(2)類比法在庫侖定律建立過程中發揮了重要作用.
例1：兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變為 ，則兩球間庫侖力的大小為(　　)
答案：C
【課堂訓練】
定性研究
定量研究
1.真空中；2.靜止； 3.點電荷.
【課堂總結】

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