库仑定律课件人教版选修

库仑定律本课件将深入浅出地讲解库仑定律及其相关概念，帮助您更好地理解电荷间的相互作用课程简介内容概述学习目标本课程主要介绍库仑定律，并以此为基础讲解电场、电场线、电掌握库仑定律的定义、表达式及其应用，并了解电场、电场线和场能等概念，以及电容器的结构和应用电场能的基本概念，以及电容器的基本性质和种类电荷概念定义性质单位电荷是物质的一种基本属性，是构成物电荷有两种类型正电荷和负电荷同电荷的单位是库仑（C），1库仑等于质的基本粒子所带的属性，是物质能够种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引

6.2415×10^18个基本电荷产生电磁相互作用的根源点电荷的定义点电荷是电荷分布在空间中一个极小的区域内，其大小可以忽略不计的理想模型在电场理论中，当物体间的距离远大于其自身尺寸时，可将物体视为点电荷点电荷的性质相互作用库仑定律12点电荷之间存在着相互作用力点电荷之间的相互作用力的大，同种电荷相互排斥，异种电小与电荷量成正比，与距离的荷相互吸引平方成反比叠加原理3多个点电荷之间的相互作用力可以用叠加原理来计算库仑定律的定义库仑定律是描述静止点电荷之间相互作用力的定律，是电磁学中的一个基本定律它指出，在真空中，两个点电荷之间的相互作用力的大小与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，力的方向沿着连接两个电荷的直线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引库仑定律表达式表达式常数F=k*q1*q2/r^2k=

8.98755×10^9N⋅m^2/C^2电荷量距离q

1、q2分别为两个点电荷的电荷量r为两个点电荷之间的距离库仑定律的应用电场强度1库仑定律可以用来计算电场强度，电场强度是描述电场力的强弱程度的物理量电势2库仑定律可以用来计算电势，电势是描述电场能的物理量，反映电场力做功的多少电容3库仑定律可以用来计算电容，电容是描述电容器储存电荷能力的物理量电场的概念电场是存在于电荷周围的空间，它是一种特殊的物质，具有能量和动量电场是由电荷产生的，是电荷间相互作用力的媒介电场强度的定义电场强度是描述电场力的强弱程度的物理量，定义为单位正电荷在该点所受的电场力它反映了电场对放入其中的电荷的作用力大小电场强度的表达式E=F/q1E代表电场强度，F代表电场力，q代表检验电荷的电荷量电场强度的计算点电荷1E=k*q/r^2，其中k为静电力常数，q为点电荷的电荷量，r为距离电偶极子2E=2*k*p*cosθ/r^3，其中p为电偶极矩，r为距离，θ为角度电容器3E=σ/ε0，其中σ为电荷面密度，ε0为真空介电常数均匀电场的特点12方向一致力恒定在均匀电场中，各点的电场强度大小放置在均匀电场中的电荷，会受到大相等，方向一致小和方向都相同的电场力3等势面平均匀电场的等势面是相互平行的平面，电势差与距离成正比非均匀电场的特点方向不一致等势面不平在非均匀电场中，各点的电场强度大小或方向不同，电场力不恒定非均匀电场的等势面是曲面，电势差与距离不成正比，电场强度与等势面之间的距离有关电场线的概念电场线是用来形象地描述电场的工具，它是一条假想的曲线，其方向在每一点都与该点电场强度的方向一致电场线越密集的地方，电场强度越大；电场线越稀疏的地方，电场强度越小电场线的绘制方法方向电场线的方向由正电荷指向负电荷密度电场线越密集的地方，电场强度越大，反之亦然起点和终点电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远处不交叉电场线在空间中不会交叉，因为电场强度在一点只有一个方向电场线与电场强度的关系电场线的疏密程度反映了电场强度的强弱，电场线越密集，电场强度越大；电场线越稀疏，电场强度越小电场线是电场的一种形象化的表示，它帮助人们更好地理解电场电场能量的概念电场能量是指由于电场的存在而储存在空间中的能量电场能量的存在是由于电荷之间的相互作用力产生的电场能量的大小取决于电场的强度和所占据的空间体积电场能量的计算公式电场能量密度的概念电场能量密度是指单位体积内的电场能量，它反映了电场能量在空间中的分布情况电场能量密度越大，说明该区域的电场能量越集中电场能量密度的表达式电场能量密度W=1/2*ε0*E^2，其中ε0为真空介电常数，E为电场强度电容器的概念电容器是一种能够储存电荷的器件，它由两个相互靠近的导体构成电容器可以用来储存电能，并在电路中起着重要的作用，例如在滤波、耦合、定时等方面电容器的结构两极板介质电容器由两个相互靠近的导体构成，称为电容器的极板两极板两极板之间充填的绝缘材料称为介质介质的作用是隔离两极板可以是平板、圆柱形或球形，并提高电容器的储电能力电容器的基本公式电容1C=Q/U，其中C为电容，Q为电荷量，U为电势差储能2W=1/2*C*U^2=1/2*Q*U=1/2*Q^2/C，其中W为电场能电容器的种类平行板电容器圆柱形电容器由两块相互平行的平板构成，是最简单的电容器由两个同心圆柱体构成，适用于高频电路球形电容器可变电容器由两个同心球体构成，适用于高压电路可以改变电容大小的电容器，常用于电子调谐电路电容器的应用滤波1电容器可以滤除交流电中的直流分量，用于电路中的滤波器耦合2电容器可以将不同频率的信号进行耦合，用于电路中的耦合器定时3电容器可以用于定时电路，例如电子计时器储存能量4电容器可以储存电能，例如在便携式电子设备中本章小结本章介绍了库仑定律及其相关概念，包括电荷、点电荷、电场、电场线、电场能和电容器库仑定律是电磁学中的一个基本定律，是理解电磁现象的基础电场是电荷周围空间存在的特殊物质，电场线是用来形象地描述电场的工具电容器是一种储存电荷的器件，在电路中发挥着重要的作用。