库仑定律 课件
库 仑
以比较力的 大小。改变 A和C之间
扭
的距离r,
秤
记录每次悬
丝扭转的角
度,便可得
到力F与距
离r的关系。
库仑的实验
研究方法: 控制变量法
1、1、FF与与r的r关的系 关系
库仑扭秤1
库仑扭秤3
结论:保持两球上的电量不变,改
变两球之间的距离r,从实验结果中
库仑得出静电力与距离平方成反比。
即
F
∝
1 r2
从例题可以看出: 电子和质子的静 电力是它们间万 有引力的 2.3×1039 倍,正因为如此, 以后再研究微观 粒子间相互作用 时,万有引力经 常被忽略。
当堂提升
轻绳模型
4. 一 摆 长 为 L=1m 的 单 摆,摆球质量为m=9g, 带有负电荷,电量为
C,如果q悬=8点×1A0处—6 放一
正电荷,电量也为q,
+
9Q A
请你列式
-
+
QC
B 4Q
对C分析
★我们收获了多少?
影响电荷间相互作用力的因素:电荷量、距离
库仑定律的内容和表达式及适用条件 真空中两个点电荷之间相互作用力,跟它
们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次 方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
表达式: F =K q1q2
r2
L2
Q L=4r Q
学习提醒 库真仑空定中律的点适电荷
用条件是什么?
点电荷:
库仑为
物理模型,即如果满足相互之间距离远大
于带电体大小则带电体便可看做点电荷.
++ +
L=4r +++
+Q
+Q
+++ L=4r ---
+Q
-Q
F <K Q 2 r2
F / >K Q 2 r2
3、
说明:电荷间的这 种相互作用力叫做 静电力或库仑力, 这种力的性质不同 重力、弹力、摩擦 力,它实质是一种 电场力。
要使摆能在竖直平面
内作完整的圆周运动,
如图所示,则摆在最
低点的速度最小值为 多少?
-
F电 G
A+
-V
注: 最高点临界处条理件:问题方T法=和0 力学研究相同,
仅选用多物了理一规个律库: 仑向力心而力已公!式+E守恒
牛刀小试
5.真空中有两个点电荷A、B, 它们相距50cm,每个点电荷都 是 q =+2 ×10_6 c,求B所受到的库 仑力?
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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. B .点电荷是一种理想模型. C .足够小(如体积小于1)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.
点电荷自身的大小不一定很小,它所带的 电量也可以很大。点电荷这个概念与力学 中的“质点”类似,但与质点要注意区分
互作用力的大小会不会与万有引力定律的大小具
有相似的形式呢?会不会是
F
=K
qq 12
?
r2
事实上电荷之间的相互作用力与引力的相似性早
已引起当年一些研究者的注意,如卡文迪许和普
里斯特等人就确信平方反比规律适用于电荷间的
作用力。最后由法国学者库仑于完成的。
二、库仑的实验——库仑扭秤实验
通过悬丝扭
转的角度可
程,是物理学中普遍的基本定律之一。
四、元电荷:最小的带电量叫做元电荷。
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1.6×10-19
元电荷的值:
e =1.6 ×10_19 C
注:比荷——电子的电荷量e与电子的质 量m之比,称为电子的。它是一个常用 的物理量,( me =0.91×10_ 30 / kg )
e / me =1.76×1011c / kg
探究起航
大胆猜想:
1、电荷间的相互作用力会与 哪些因素有关?
2、电荷间的相互作用力与这 些因素有什么关系?
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
演示:
结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增 大而增大,随着距离的增大而减少。
猜想:若以电荷量代替物体的质量,电荷之间相
法国 库仑 (1736——1806)
温一故、知电荷新
种类: 正电荷、负电荷。 作用规律:同性相斥、异性相吸。
1.起电方法 1.摩擦起电 2.感应起电 3.接触起电 电荷量: 物体所带电荷的多少。 单位:库仑。 2.电荷守恒定律 表述: 在一个与外界没有电荷交换的系统内,电荷
的代数和总是保持不变。
电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过
+
50cm
+
A
B
6、
说明 :两个或两个以上点 电荷对某一个点电荷的作 用力,等于各点电荷单独 对图1这.2-3个电荷的作用力的矢 量和.彼此作用互不影响。
[当堂提升] 带电体的平衡
例7. A、B两个点电荷,相距为r,A带有9Q 的正电荷,B带有4Q的正电荷.如果A和B 固定,应如何放置第三个点电荷q,才能 使此电荷处于平衡状态?
库仑的实验
2、F与q的关系
库仑扭秤1
库仑扭秤2
结论:保持两球间的距离不变, 改变两球带电量,从实 F ∝ q q 12
二、库仑定律
内容:真空中两个点电荷之间相互作用力, 跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离 的二次方成反比,作用力的方向在它们的连 线上。(同性电荷间相互作用力为排斥力, 异性电荷间相互作用力为吸引力)
表达式:
F = K q1 q2 r2
适用条件:真空中、点电荷
点电荷
1、在研究带电体间的相互作用时,如果 带电体自身的大小远小于它们之间的距 离.以至带电体自身的大小、形状及电荷分 布状况对我们所讨论的问题影响甚小,相对 来说可把带电体看作一带电的点,叫做点电 荷。
2、点电荷是实际带电体在一定条件下的 抽象,是为了简化某些问题的讨论而引进的 一个理想化的模型,相当于力学中的质点。
点电荷理想模型的建立 库仑实验的方法:控制变量法
★你还有疑问吗?
没有今天的基 础科学,就没 有明天的科技 应用。
---------美籍华裔物理学家
李政道
答案:A、B、D.
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2. 有 两 个 半 径 为 r 的 带 电 金 属 球 中 心 相 距 为
L(L=4r), 它们带同种电荷时静电力为F,带异种
电荷时静电力为f(设每次各球带电量绝对值相
同)( C、D )
A. F =k q2 L2
B. f =k q2
L2
C. F <k q2
L2
D. f >k q2