课件26张PPT。同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。 既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢?影响两点电荷间作用力的因素: 距离和电荷量. 实验表明,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。 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.库仑扭秤库仑的实验 库伦做实验用的装置叫做库伦扭秤。如图,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球与A球的重力平衡。当把另一个带电的小球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 1、保持A、C两球的带电量不变,改变A、C之间的距离r,记录每次悬丝扭转的角度,便可以找到力F与距离r的关系。
2、保持A、C两球之间的距离r不变,改变A、C的带电量q1和q2,记录每次悬丝扭转的角度,便可以找到力F与q1和q2的关系。1. F与r有关 2. F与q有关 库仑的实验研究方法:控制变量法. 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的平方成反比,即 F∝1/r2 结论:保持两球间的距离不变,改变两球的带电量,从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比,即 F ∝q1q2库仑定律内容: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, 与它们的距离的二次方成反比,作用 力的方向在它们的连线上。库仑定律大小: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, 与它们的距离的二次方成反比,作用 力的方向在它们的连线上。库仑定律其中k叫静电力常量:k=9.0×109 N·m2/C2 是由实验测定出来的大小: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, 与它们的距离的二次方成反比,作用 力的方向在它们的连线上。库仑定律电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.适用范围:1.真空中; 2.点电荷.其中k叫静电力常量:k=9.0×109 N·m2/C2 是由实验测定出来的大小: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, 与它们的距离的二次方成反比,作用 力的方向在它们的连线上。 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。点电荷本身的线度不一定很小,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。 点电荷:典型例题 [例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.典型例题 [例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. 如果存在两个以上的点电荷,那么每个点电荷要受到什么力? 如果存在两个以上的点电荷,那么每个点电荷要受到什么力? 两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,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这个电荷的作用力的矢量和。 【例2】已知氢核(质子)是1.67×10-27kg,电子的质量是9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。 【例2】已知氢核(质子)是1.67×10-27kg,电子的质量是9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。 【例2】已知氢核(质子)是1.67×10-27kg,电子的质量是9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。 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。正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力。 【例2】已知氢核(质子)是1.67×10-27kg,电子的质量是9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。 库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究。 【例3】真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求它们所受的库伦力。 【例3】真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求它们所受的库伦力。 【例4】下列说法中正确的是:
A. 点电荷就是体积很小的电荷
B. 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C. 根据 可知,当r→0时,F→∞
D. 静电力常量的数值是由实验得到的 【例4】下列说法中正确的是:
A. 点电荷就是体积很小的电荷
B. 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C. 根据 可知,当r→0时,F→∞
D. 静电力常量的数值是由实验得到的