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1.2
第九章 第2节
库仑定律(第1课时)
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
那么电荷之间相互作用力有那些相关因素呢?
①可能跟电荷电量有关;
②可能与两个电荷间的距离有关
猜想
控制变量法
q1
q2
+
C
+
一、电荷之间的作用力
通过实验得到结论:
1.带电量保持不变时,距离越近,偏角______,静电力_____;
2.距离保持不变时,带电量越大,偏角______ ,静电力_____ ;
越大
越大
越大
越大
综合结论:
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小。
1. 影响带电体间相互作用力的因素有哪些?
电荷量 q1 q2
距离r
介质
大小形状
电荷分布
2. 怎样简化这些因素,方便进行实验探究?
真空
能忽略其影响吗?
q1
q2
+
P1
C
+
P2
P3
当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多,以至于在研究它与其他带电体的相互作用时,带电体的形状以及电荷在其上的分布状况均无关紧要,该带电体可以看做一个带电的点,这样的电荷称为点电荷。
1、性质:类似于力学中的质点,也是一种理想化模型
2、条件:形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
一、点电荷
点电荷和元电荷:
(1)元电荷是电荷量,点电荷是带电体的理想模型 ;
(2)电子的带电量等于元电荷,研究宏观问题时,电子、质子可看做点电荷。点电荷的带电量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数倍。
一、点电荷
二、库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力(静电力或库仑力),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。
1.内容:
2.公式:
(K=9.0×109 N·m2/C2 静电力常量)
①q1、q2只带大小,不带正负。
注意:
②距离很远导致形状、大小、电荷分布的影响可忽略时可看做点电荷。
③均匀带电球体看作点电荷时,距离应为球心间的距离
3.适用条件:
(1)真空中
(2)静止
(3)点电荷
4.相互作用力的方向 :
+
+
q1
q2
r
—
—
F斥
F斥
F斥
F斥
+
—
F引
F引
不正确,
r趋近于0时,两个带电体已经不能看做点电荷,库仑定律不再适用
在它们的连线上
答案
解析 点电荷是一种理想化模型,实际并不存在,A正确;一个带电体能否看成点电荷不是看其大小,而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计,因此点电荷就是体积和所带电荷量都很小的带电体的说法是错误的,B错误,D正确;当r→0时,两带电体已不能看成点电荷,库仑定律公式不再适用,C错误。
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
典型考点四 静电力与力的平衡的综合应用
6. 如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个点电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个点电荷的电荷量之比为( )
A.(-9)∶4∶(-36)
B.9∶4∶36
C.(-3)∶2∶(-6)
D.3∶2∶6
答案
解析
[名师点拨] 三点电荷共线平衡问题
如图,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c,均可视为点电荷,三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态,且rabQa>Qb。可以简记为“两同夹一异,两大夹一小,近小远大”。