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1、关于库仑定律1第1页,讲稿共16张,创作于星期六2作用规律:同性相斥、异性相吸。作用规律:同性相斥、异性相吸。一一、电、电 荷荷两种电荷两种电荷:正电荷、负电荷。正电荷、负电荷。1.摩擦起电摩擦起电2.感应起电感应起电3.接触起电接触起电二二、起电方法起电方法电荷性质:吸引轻小物体。电荷性质:吸引轻小物体。共同本质共同本质:电荷的移动电荷的移动复习巩固第2页,讲稿共16张,创作于星期六3表述表述1:在一个与外界没有电荷交换的系统内,在一个与外界没有电荷交换的系统内,正负电荷的代数和在任何物理过程中正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变保持不变。单位:单位:库仑库仑(C )。定义定义:物体所带
2、电荷数量的多少。物体所带电荷数量的多少。表述表述2:三三 电荷守恒定律电荷守恒定律四四 电量电量(Q)(Q):第3页,讲稿共16张,创作于星期六4 19061906到到19171917年,密立根用液滴法测定了电子年,密立根用液滴法测定了电子电荷,证明微小粒子带电量的变化是不连续的,电荷,证明微小粒子带电量的变化是不连续的,它只能是元电荷它只能是元电荷 e e 的整数倍的整数倍,即粒子的电荷即粒子的电荷是量子化的。是量子化的。迄今所知迄今所知:电子是自然界中存在的最小负电荷,电子是自然界中存在的最小负电荷,质子是最小的正电荷质子是最小的正电荷。元电荷元电荷:e e=1.610=1.610-19-
3、19库仑库仑(C)(C)五五 元电荷元电荷第4页,讲稿共16张,创作于星期六5探究一探究一:影响电荷间相互作用力的因素影响电荷间相互作用力的因素过程与方法过程与方法:控制变量法控制变量法保持电量保持电量Q Q不变不变,距离距离 r r与与F F 有什么关系有什么关系?保持距离保持距离r r不变不变,电量电量 Q Q与与F F 有什么关系有什么关系?距离距离 r r 越小越小,作用力作用力F F越大越大电量电量Q Q越多越多,作用力作用力F F越大越大第5页,讲稿共16张,创作于星期六6库库 仑仑 扭扭 秤秤 实实 验验2.2.实验原理:实验原理:怎样处理距离怎样处理距离r r与与作用力作用力F
4、 F的关系的关系?怎样处理电荷量怎样处理电荷量 q q 与作用力与作用力F F的关系的关系?间接的方法间接的方法转化的思想转化的思想1.基本结构基本结构第6页,讲稿共16张,创作于星期六7库库 仑仑 定定 律律内容:内容:在真空中,两个静止点电荷之间相互作用力的在真空中,两个静止点电荷之间相互作用力的大小,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离大小,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。的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。+q1q2rF1F2k k 叫静电力常量叫静电力常量 :表达式:第7页,讲稿共16张,创作于星期六8 带电体的大小带电
5、体的大小,形状形状,电荷分布电荷分布,对对 库仑力没有影响带电体可以看作点库仑力没有影响带电体可以看作点 电荷。电荷。点电荷点电荷:理想化模型理想化模型适用范围适用范围:真空中 静止的点电荷静止的点电荷可看作点电荷的条件:可看作点电荷的条件:带电体本身的线度带电体本身的线度到其它带电体的距离到其它带电体的距离典型实例典型实例:带电球体、空心带电球壳等带电球体、空心带电球壳等即即:只有电量而无几何形状与大小只有电量而无几何形状与大小 的带电体。的带电体。第8页,讲稿共16张,创作于星期六9异种电荷异种电荷库仑力的方向库仑力的方向同种电荷同种电荷 静止电荷间的相互作用力叫做静电力静止电荷间的相互作
6、用力叫做静电力或库仑力。或库仑力。:在它们的连线上。:在它们的连线上。第9页,讲稿共16张,创作于星期六10 解:氢原子核与电子之间的库仑力解:氢原子核与电子之间的库仑力 F F电电为为例例1 1:在在氢氢原原子子中中,原原子子核核只只有有1 1个个质质子子,核核外外只只有有1 1个个电电子子,它它们们之之间间的的距距离离 r r =5.3105.310-11-11 m m。求求氢氢原原子子核核与与电电子子之之间间的的库仑力库仑力 F F电电及它们之间的万有引力及它们之间的万有引力F F引引 。第10页,讲稿共16张,创作于星期六11 小结:小结:电子和质子间的万有引力比库仑力小得电子和质子间
7、的万有引力比库仑力小得多,因而在研究微观世界的各种物理过程中,万有多,因而在研究微观世界的各种物理过程中,万有引力可忽略不计。因此,电子绕核运动的向心力,引力可忽略不计。因此,电子绕核运动的向心力,可认为只来源于库仑力。可认为只来源于库仑力。氢原子核与电子之间的万有引力氢原子核与电子之间的万有引力 F F 引引 为为第11页,讲稿共16张,创作于星期六12解析解析:例例2:2:真空中有三个三个点电荷真空中有三个三个点电荷,它们固定它们固定在边长为在边长为50cm 50cm 的等边三角形的三个顶点上的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是每个点电荷都是 ,求它们的库仑求它们的库仑力力.Q1Q2Q
8、F2F1F第12页,讲稿共16张,创作于星期六13 分分析析:如如图图所所示示,用用“+”+”“”“”号号表表示示电电荷荷的的正正负负。根根据据牛牛顿顿第第三三定定律律,电电荷荷q q 1 1 、q q 2 2 之之间间的的作作用用力力F F1 1 和和 F F2 2 是是大大小小相相等,方向相反。等,方向相反。例例3:3:在在真真空空中中有有两两个个相相距距 0.3 0.3 m m的的点点电电荷荷,所所带带的的电电荷荷量量分分别别是是 210210-8-8 C C 和和-410410-8-8 C C。求求每每个个电电荷荷受受到到的的静静电电力力有有多大,是引力还是斥力?多大,是引力还是斥力?
9、+q1q2rF1F2第13页,讲稿共16张,创作于星期六14 解:正、负电荷之间的相互作用力为吸解:正、负电荷之间的相互作用力为吸引力,大小为引力,大小为 小结小结:在应用库仑定律求电荷间的相互作用在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时,电荷量的正负号不要代入公式进行计算,力时,电荷量的正负号不要代入公式进行计算,只用它们的绝对值进行计算,方向另外说明。只用它们的绝对值进行计算,方向另外说明。第14页,讲稿共16张,创作于星期六15 1.1.真空中有两个点电荷,它们相距真空中有两个点电荷,它们相距0.05 m0.05 m时,相互吸引力为时,相互吸引力为0.08 N0.08 N;它们相;它们相距距 0.10 m0.10 m时时,相互吸引力又是多少相互吸引力又是多少?解:根据库仑定律得解:根据库仑定律得 练练 习习第15页,讲稿共16张,创作于星期六感感谢谢大大家家观观看看第16页,讲稿共16张,创作于星期六