《库仑定律电场强度sb.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《库仑定律电场强度sb.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、库仑定律库仑定律 电场强度电场强度2007.11n1、物质的电结构：一、电荷和电荷守恒n2、元电荷：（1）、）、e=1.6（2）、元电荷是电荷量的最小单位，即一个电子或质子所带的电荷量）、元电荷是电荷量的最小单位，即一个电子或质子所带的电荷量（3）、任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的）、任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的整数倍整数倍（4）、电子的电荷量）、电子的电荷量e和电子质量和电子质量m的比叫电子的比荷的比叫电子的比荷（1）、物质的组成：正电荷和负电荷）、物质的组成：正电荷和负电荷（2）、相互作用：同种电荷相斥）、相互作用：同种电荷相斥,异种电荷相吸异种电荷相吸 1、物质的电结
2、构.2、元电荷.3、点电荷.4、起电方式及实质.5、电荷守恒定律n4、起电方式及实质n5、电荷守恒定律（）、摩擦起电：（）、摩擦起电：（）、感应起电：（）、感应起电：（）、接触起电：（）、接触起电：（1）、自然界中的电荷既不能创造）、自然界中的电荷既不能创造,也不能消失也不能消失,只能从一个只能从一个物体转移到另一个物体物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分或从物体的一部分转移到另一部分,但但电荷总量保持不变电荷总量保持不变.（2）、电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程，是物理学）、电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程，是物理学中普遍的基本定律之一。中普遍的基本定律之一。n3、点
3、电荷（1）、理想化模型）、理想化模型（2）、什么情况才能将带电体看成点电荷）、什么情况才能将带电体看成点电荷?二、库仑定律库仑定律n真空中两个点电荷之间相互作用的力，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。即：其中k为静电力常量，k=9.010 9 Nm2/c2 成立条件：真空中（空气中也近似成立）点电荷应用：在计算库仑力的大小时，q1、q2使用电荷量的绝对值，库仑力的方向为：同斥异引例例2.2.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.(已知电子质量已知电子质量m m1 1=9.1=9.11010-31-31kg
4、,kg,质子质量质子质量m m2 2=1.67=1.671010-27-27kg,kg,电子电子和质子的电荷量都是和质子的电荷量都是1.601.601010-19-19C.)C.)解：电子和质子的静电引力解：电子和质子的静电引力F F1 1和万有引力和万有引力F F2 2分别是分别是F1F2=kQ1Q2Gm1m2=9.01091.6010-191.6010-196.6710-119.110-311.6710-27=2.31039在研究带电微粒间相互作在研究带电微粒间相互作用时用时,经常忽略万有引力经常忽略万有引力.例例3、氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动的轨道半径、氢原子的核外电子绕核做匀速
5、圆周运动的轨道半径为为0.5310-10米，求氢原子的核外电子绕核运动的周期和米，求氢原子的核外电子绕核运动的周期和速率。速率。(已知电子的质量为已知电子的质量为0.9110-30千克，结果保留一位千克，结果保留一位有效数字）有效数字）变式变式1：氢原子的核外电子在库仑力的作用下绕核高速：氢原子的核外电子在库仑力的作用下绕核高速旋转，假设电子的运动为匀速圆周运动，则当电子旋转，假设电子的运动为匀速圆周运动，则当电子在离核较近的轨道做圆周运动与离核较远时相比：在离核较近的轨道做圆周运动与离核较远时相比：A、速度更大、速度更大 B、角速度更大、角速度更大 、向心加速度更大、向心加速度更大 D、周期
6、更长、周期更长*若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星近的卫星A、速度越大速度越大 B、角速度越大角速度越大 、向心加速度越大、向心加速度越大 D、周期越长周期越长例例4：如图，均匀带电圆环所带电荷量：如图，均匀带电圆环所带电荷量+Q，半径为，半径为R。（1）、现将一点电荷）、现将一点电荷+q放在圆心为放在圆心为 O处，求该电荷受到的处，求该电荷受到的库仑力。库仑力。（2）、在带电圆环的正上方剪去一长度为）、在带电圆环的正上方剪去一长度为d的间隙，且的间隙，且dR，其它位置的带电情况不变。求此时圆心，其它位置的带电情况不变。求此时圆心O处的
7、电荷处的电荷+q所求到的库仑力。所求到的库仑力。（3）、在带电圆环完整的情况下，将电荷）、在带电圆环完整的情况下，将电荷+q从圆心从圆心O处沿处沿圆环的中心轴线向纸外移动距离圆环的中心轴线向纸外移动距离x的的P处，求此时该电荷所处，求此时该电荷所受到的库仑力。受到的库仑力。.ORxRPOF1FxFyd.ORn例例5、两个大小相同、带等量异种电荷的导、两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球体小球A和和B，彼此间的引力为，彼此间的引力为F另一个另一个不带电的与不带电的与A、B大小相同的导体小球大小相同的导体小球C，先与先与A接触，接触，再与再与B接触，然后移开，这时接触，然后移开，这时A和和B之间
8、的作用力为之间的作用力为F，则，则F与与F之比为之比为 nA8:3 B8:1C1:8D4:1完全相同的绝缘的金属小球接触后电荷分配完全相同的绝缘的金属小球接触后电荷分配同种电荷同种电荷：先相加再平分：先相加再平分异种电荷异种电荷：先中和再平分：先中和再平分例例6 6、A A、B B两两个个点点电电荷荷，相相距距为为r r，A A带带有有9Q9Q的的正正电电荷，荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷的正电荷（1 1）如如果果A A和和B B固固定定，应应如如何何放放置置第第三三个个点点电电荷荷C C，才才能能使使此此电电荷荷处处于于平平衡衡状状态态？此此时时对对C C的的电电性性及及电电量量q q有
9、无要求？有无要求？（3 3）如如果果A A和和B B是是自自由由的的，又又应应如如何何放放置置第第三三个个点点电电荷荷，使使系系统统处处于于平平衡衡状状态态？此此时时对对第第三三个个点点电电荷荷C C的电量的电量q q的大小及电性有无要求？的大小及电性有无要求？n例例7、如图所示，真空中有两个点电荷、如图所示，真空中有两个点电荷Q1、Q2，它们的质量分，它们的质量分别为别为m1、m2，现用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑，现用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下，两根丝线与竖直方向夹角为力作用下，两根丝线与竖直方向夹角为和和，且两点电荷此，且两点电荷此时处于同一水平线上，则以下说法
10、中正确的是（时处于同一水平线上，则以下说法中正确的是（T1和和T2分别分别是两根丝线的弹力）是两根丝线的弹力）nA若若,则有则有m2 m1,T2 T1 nB若若,则有则有m2 m1,T2,则有则有Q2 Q1,T2 T1 nD若若,则有则有Q2 Q1,T2 T1 Q1 m1 Q2 m2电荷间的库仑力同样是一对作用力和反电荷间的库仑力同样是一对作用力和反作用力，跟谁的带电量大（或小）无关。作用力，跟谁的带电量大（或小）无关。1、2：已知如图，带电小球：已知如图，带电小球A、B的电荷的电荷分别为分别为QA、QB，OA=OB，都用长，都用长L的的丝线悬挂在丝线悬挂在O点。静止时点。静止时A、B相距为相
11、距为d。为使平衡时。为使平衡时AB间间距离减为距离减为d/2，可采用以下哪些方法，可采用以下哪些方法A.将小球将小球A、B的的质量质量都增加到原来的都增加到原来的2倍倍B.将小球将小球B的质量增加到原来的的质量增加到原来的8倍倍C.将将小球小球A、B的电荷量都减小到原来的一半的电荷量都减小到原来的一半D.将将小球小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将的电荷量都减小到原来的一半，同时将小小球球B的质量增加到原来的的质量增加到原来的2倍倍OAB作 业第二课时三、电场强度电场的力的性质n1、电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，、电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷放
12、入电场后就具有电势能。电荷放入电场后就具有电势能。n2.电场强度电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。是描述电场的力的性质的物理量。如何定义？如何定义？n这是电场强度的定义式，适用于任何电场。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。n其中的其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷。荷量很小的点电荷。n电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。电场的合成符合平行四边形定则电场力方向相同。电场的合成符合平行四边形定则.三、电场强度电场的力的性质n3.点电荷周围的场强公式是：点电荷周
13、围的场强公式是：(要求会推导要求会推导)，其中，其中Q是产生该电场的电荷，叫场电荷。是产生该电场的电荷，叫场电荷。n4.匀强电场的场强公式是：匀强电场的场强公式是：，其中，其中d是沿电场是沿电场线方向上的距离。线方向上的距离。n5.电场线:三、电场强度电场的力的性质定义与性质匀强电场匀强电场等量异种点电荷的电场等量异种点电荷的电场等等量量同同种种点点电电荷荷的的电电场场点点电电荷荷与与带带电电平平板板+孤立点电荷周围的电场孤立点电荷周围的电场n6、电场力的特点三、电场强度电场的力的性质n（1）、电场力的大小：F=qE电场力的大小与电量与场强成正比。n（2）、电场力的方向：正电荷受电场力的方向与
14、场强方向相同；负电荷受电场力的方向与场强方向相反。n例1、在X轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在X轴上；nA、E1=E2之点只有一处，该处合场强为0；nB、E1=E2之点共有两处，一处合场强为0，另一处合场强为2E2；nC、E1=E2之点共有三处，其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2；nD、E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为0，另两处合场强为2E2；Bn例2：如图所示，在等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由a 点沿直线移到o点，再沿直线由o点移到c点。在该过程中，检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变？其电势能又如何改变？+a oc解：根据电场线分布可知：电场力一直减小而方向不变；电势能先减小后不变。例例3、a、cC（-q2）（q1）abcdO（q1）（-q2）E4E1E2E3A、E1B、E2C、E3D、E4例例4、BCD例5、ABC例5