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3.1.2库仑定律-完整PPT课件
结 论
电荷间相互作用力随着电荷量的增 大而增大,随着距离的增大而减小.
定性研究实验
• 法国的物理学家库仑通 过精巧的实验研究确认 了上述的猜想。于1785年 得到了以他的名字命名
的实验规律。
库仑扭秤实验
带电小球 细银丝
平衡小球
平面镜 思想方法: 放大、转化
带电小球
四 、
1、内容: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
2、公式:
F
k
q1q 2 r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、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.
2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球
A、B、C,A带电量7Q,B带电-Q,C不带电,
r F1=F2=K 2 =
0.52
N
F2 q3
30° F
=0.144 N
根据平行四边形定则,合力是:
q2
F1
F 2F1 cos30 0.25 N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
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.
带电体有时可 以看做点电荷
就 像 物体有时可 以看作质点
课堂训练
1、关于点电荷的下列说法中正确的是:
A .真正的点电荷是不存在的. A B D
B .点电荷是一种理想模型. C .足够小的电荷就是点电荷. D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的 尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究 的问题的影响是否可以忽略不计
库仑定律与万有引力定律的比较:
定 律
公式
公式 适用 共同点 范围
不同点
影响大小 的因素
库
仑 定 律
F
k
Q1Q2 r2
点电 荷
万有 引力
F G Mm
定律
r2
质点
①都与 距离的 平方成 反比。 ②都有 一个常 数。
与两个物 体电量有 关,有引 力,也有 斥力。
与两个物 体质量有 关,只有 引力。
Q1、Q2、r M、m、r
Q
当堂训练
4、三个相同荷,相隔一
定距离放置,a、b之间的静电力为F 。现
将c球分别与a、b接触后拿开,则a、b之
间的库仑力将变为( )。
A.F/2
B.F/4
C.F/8
D.3F/8
当堂训练
+q
A
r
C
q
2
A
r
-q q
2
B q 4
B
qAqB
q2 8
静电力 库仑定律
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
1、库仑力(静电力)
既然电荷之间存在相互作用,我们把静止的 电荷间的相互作用叫做库伦力(静电力),那么 库伦力的大小与那些因素有关呢?
1、可能跟电荷电量有关 2、可能与两个电荷间的距离有关
点电荷
带电体的形状和大小对相互作用力的大小可 以忽略,那么带电体可以看作一个点,称为 点电荷。
F/ 4 F7
3、 有两个半径为r的带电金属球中心相距为 L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力(设 每次各球带电量绝对值相同)( B ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时
B. 带异种电荷时大于带同种电荷时
C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时
D. 大小与带电性质无关,只取决于电量
Q
L=4r
到的库仑引力大小为F。
(1)B球受到的库仑引力为 F 。
(2)若保持球A、B的电荷量不变,电荷间的距
离增大为原来的2倍,电荷间的作用力为F/4 。
(3)若保持球A、B间距离不变,电荷量都增大
为原来的2倍,电荷间的作用力为 4F 。
(4)现将这两个金属球接触,然后仍放回原处,
则电荷间的作用力将变为斥力(引力或斥力)大 小为 F/3 。
所以:
F1
F 8
用绝缘丝线悬挂一质量为m的带电
小球B,放置在电荷量为+Q的小球A附近.
如图所示,A、B两球在同一水平面上相距
S,丝线与竖直方向夹角θ=37o, A、B两带
电球可看成点电荷。试求
(1)丝线拉力
(2)A、B两球之间的静电力
(3) B球所带电荷的性质
(4) B球的电荷量的大小
θ
++
+ A+
1019
)2
N
(5.31011 )2
8.2108 N
质子与电子之间的万有引力 F 引 为
F引
G
m1m r2
6.67 1011
2
9.1
1031
1.67
1027
N
(5.3 1011 )2
3.6 1047 N
库仑力与万有引力 的比值为
F电 2.31039 F引
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B接触,
最后移去C球,试问A、B间的库仑力变为原来的
多少? 解:由于C在A、B间反复接触,故最终三个球的带
电量必相同。
q
/ A
qB/
7Q Q 3
2Q
故
F
k
qAqB r2
k
7Q Q r2
7k
Q2 r2
F/
k
qA/ qB/ r2
k
2Q 2Q r2
4k
Q2 r2
库 二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
仑 定
2、大小: F = kq1q2/r2
律
K称为静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2
3、方向:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
4、适用条件:真空、静止的点电荷
①点电荷同质点一样也是一个理想化模型 ②只有电荷量而没有大小的点。
例 两个放在绝缘上的相同金属球A、B,相距d,球 1 的半径比d小得多,分别带有电荷3q和q,A球受
B
++
研究带电微粒间 相互作用时,经 常忽略万有引力.
【例题2】:真空中有三个点电荷,它们固定在边长50 cm 的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是 +2 × 10-6 c, 求 它们所受的库仑力。
解:q3共受F1和F2两个力的作用,q1=q2=q3=q,相互间的距离 r 都相同,
所以
q1
q2 9.0 10 9 2 10 6 2
例1 已知,质子的质量m1=1.67×10-27kg,电子的质量 m2=9.1×10-31kg .距离是5.3×10-11m。电子和质子的电荷 量都是1.60×10-19C.。试比较电子和质子间的静电引力和万 有引力.
解:质子与电子之间的库仑力 F电为
F电 k
9.0
q1q2 109r2(1.6