第二节库仑定律http://www.yiqike.cn/b2bhttp://www.yiqike.cn/网站http://www.yiq ike.cn/复习回顾:一、物体带电的三种方式1、摩擦起电:2、感应起电:3、接触带电:二、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也 不能消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这个结论称为电荷守 恒定律另一表述:一个与外没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。练习:两个完全相同的金属小球A和B,所带电荷量绝对值都是 Q,今让第三个与A、B相同但不带电的金属小球C,先后与A、B两球接触后分开,那么:(1)若A、B是同种电荷时,则C球最终带电量等于 多少?(2)若A、B是异种电荷时,则C球最终带电量等于多少?三、元电荷:最小的电荷量叫做元电荷注:所有带电体的电荷量或者等于e, 或者是e的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量电荷量的常用值:e=1.60×10-19C五、比荷:电子的电荷量e与电子的质量 me之比,称为电子的比荷电子的比荷:e/me=1.76×1011C/kg(me=0.91×10-30kg)。四、电中和现象及电荷 均分原理:同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢?猜想猜想1、可 能跟电荷电量有关2、可能与两个电荷间的距离有关+q+2q+Q+Q探究影响电荷间相互作用力的因素距离相同,带电小球偏转角不同,可见 其受力大小不同。使得r不变:科学家们通过实验验证当物体电荷量越大,物体受到的库仑力就越大。+Q+q探究影响电荷间相互作用力的因素带 电量相同,带电小球偏转角不同,可见其受力大小不同。使得q不变:科学家们通过实验验证当物体距离越远,物体受到的库仑力就越小。探究影 响电荷间相互作用力的因素实验表明:电荷之间的作用力(1)随电荷量的增大而增大(2)随距离的增大而减少O(1)电荷之间的作用力随电 荷量的增大而增大结论+(2)电荷之间的作用力随距离的增大而减小一、探究影响电荷间的相互作用力的因素:1、实验装置:控制变量法2、实 验方法:3、实验过程:说明:(1)以上我们只是定性的研究,真正定量的研究是由法国学者库仑完成的。(2)这种电荷之间的相互作用力叫 做静电力或库仑力。C(1)横梁平衡F+A+B俯视图1、装置:库仑扭秤2、原理:(2)使A带正电,之后取一与A、B完全相同的带正电 的球C,当C靠近A时,静电力使银丝有一个扭转角,力越大扭转角度越大。(3)改变A、C的距离看扭转程度得:(4)改变A、C的电量看扭 转程度得:结论:二、库仑实验:大小:三、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的 二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。其中K叫静电力常量:k=9.0×109N·m2/C2适用范围:1.真空中;2.点电荷. 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.点电荷:本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体注意:(1)点电荷是物理学上的理想化模型,实际 并不存在(2)库仑定律的适用条件:真空中的点电荷,空气中的点电荷近似适用。(3)两个或者两个以上的点电荷对另一点电荷的作用力, 等于各点电荷单独对它的作用力的矢量和。思考:当两个点电荷的距离趋向零时,其库仑力也趋向无穷大吗?问题:“点电荷就是很小的带电体 ”这句话对吗?解答:不对。当带电体的大小对电荷间相互作用力的影响相对于距离来讲小到忽略不计时,才能将带电体看成点电荷。所以,在研究 带电体间的相互作用时,能不能看成点电荷,不但要看带电体的大小,还要看带电体间的距离。当多个带电体同时存在时,每一带电体间的库仑力 仍遵守库仑定律.某一带电体同时受到多个库仑力作用时,可利用力的平行四边形定则求出合力.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c 位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段 中的一条来表示,它应是()A.F1B.F2C.F3D.F4Bab+-F3F2+cF1F4q1+q3F2q2++ F3F1例题2:真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2X10-6C,求它们所受 的库仑力.例题3两个半径为R的带电球所带电荷量分别为ql和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为(??)解析:因为两 球心距离不比球的半径大很多,所以不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布。当q1、q2是同种电荷时,相互排斥,分布于最远的两侧 ,电荷中心距离大于3R;当q1、q2是异种电荷时,相互吸引,分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示。所以静电力可能小于 ,也可能大于,D正确。BA+Q-9Q6、如图示,AB两个点电荷相距为a,所带电量分别为+Q和-9Q,引 入点电荷C后,要使ABC都处于平衡状态,C应放在何处?带何种电荷?电量是多少?小结1、内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力 ,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2、公式:k=9.0×109N·m2/C23、适用条件:⑴真空(空气中近似成立)⑵点电荷4、点电荷:是一种理想模型,带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时,带电体可视为点电荷. |
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