電荷庫(kù)侖定律

1、第一章第一章 電場(chǎng)電場(chǎng) 電流電流第一節(jié)第一節(jié) 電荷電荷 庫(kù)倫定律庫(kù)倫定律初中學(xué)過(guò)自然界有幾種電荷初中學(xué)過(guò)自然界有幾種電荷？它們間的它們間的相互作用如何？相互作用如何？自然界只存在兩種電荷，正電荷、負(fù)電荷自然界只存在兩種電荷，正電荷、負(fù)電荷;同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引. 一般情況下物體不帶電，初中一般情況下物體不帶電，初中學(xué)過(guò)用怎樣的方法可以使物體帶電？學(xué)過(guò)用怎樣的方法可以使物體帶電？ 用摩擦的方法。用摩擦的方法。一、電荷一、電荷1、自然界中有兩種電荷、自然界中有兩種電荷（1）正電荷：）正電荷： （2）負(fù)電荷：）負(fù)電荷： 性質(zhì)性質(zhì): 同種電荷相互排斥同種

2、電荷相互排斥 異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引+_絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷 原子原子（正電）（正電）（不帶電）（不帶電）摩擦起電的原因是什么？（閱讀課文）摩擦起電的原因是什么？（閱讀課文）（中性）（中性）（負(fù)電）（負(fù)電）（正電）（正電）原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子使物體帶電的方法：1 1、摩擦起電、摩擦起電演示 微觀解釋：微觀解釋：電子從一個(gè)物體電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。到另一個(gè)物體上。得到電子：帶負(fù)電得到電子：帶負(fù)電失去電子：帶正電失去電子：帶正電金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬導(dǎo)電機(jī)理：金

3、屬內(nèi)有自由金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子移動(dòng)的電子自由電子自由電子 每個(gè)正離子每個(gè)正離子都在自己的平都在自己的平衡位置附近振衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。動(dòng)而不移動(dòng)。2 2、感應(yīng)起電、感應(yīng)起電使物體帶電的方法：演示演示（1 1）靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)：把電荷移近不帶電的導(dǎo) 體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電 感應(yīng)感應(yīng)（2 2）感應(yīng)起電感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電帶電，叫做感應(yīng)起電 規(guī)律：規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷，近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷（3 3）靜電感應(yīng)微觀解釋：把帶正電的球移近金）靜電感應(yīng)微觀

4、解釋：把帶正電的球移近金屬導(dǎo)體屬導(dǎo)體A A和和B B時(shí)，導(dǎo)體上的自由電子被吸引過(guò)來(lái)，時(shí)，導(dǎo)體上的自由電子被吸引過(guò)來(lái)，因此導(dǎo)體因此導(dǎo)體A A和和B B帶上了等量的異種電荷感應(yīng)起帶上了等量的異種電荷感應(yīng)起電沒(méi)有創(chuàng)造電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，電沒(méi)有創(chuàng)造電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 使物體帶電的方法：3 3、接觸帶電、接觸帶電接觸后接觸后再分開(kāi)再分開(kāi)+QQ21Q21+Q接觸后接觸后再分開(kāi)再分開(kāi)Q3QQQ微觀解釋：微觀解釋：電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體接觸帶電電荷分配原則接觸帶電電荷分配原則

5、 兩個(gè)帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸，電荷會(huì)重兩個(gè)帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸，電荷會(huì)重新分配，若不受外界影響，兩個(gè)完全相同新分配，若不受外界影響，兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體的帶電導(dǎo)體, ,接觸后再分開(kāi)接觸后再分開(kāi), ,二者將原來(lái)所帶二者將原來(lái)所帶電量的總和平均分配電量的總和平均分配 兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電荷的中和，然后剩下的電荷量再進(jìn)正負(fù)電荷的中和，然后剩下的電荷量再進(jìn)行電荷的重新分配；如果兩帶電體完全相行電荷的重新分配；如果兩帶電體完全相同，則剩下的電荷平均分配同，則剩下的電荷平均分配 是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接

6、接觸時(shí)，金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)？接接觸時(shí)，金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)？ 當(dāng)帶電導(dǎo)體棒靠近驗(yàn)電器上端的金屬當(dāng)帶電導(dǎo)體棒靠近驗(yàn)電器上端的金屬球時(shí)，由于靜電感應(yīng)，金屬球帶與導(dǎo)體球時(shí)，由于靜電感應(yīng)，金屬球帶與導(dǎo)體棒相反的電荷，金屬箔帶與導(dǎo)體棒相同棒相反的電荷，金屬箔帶與導(dǎo)體棒相同的電荷的電荷 1 1、起電的本質(zhì)、起電的本質(zhì) 無(wú)論是哪種起電方式無(wú)論是哪種起電方式, ,其本質(zhì)都其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開(kāi)是將正、負(fù)電荷分開(kāi), ,使電荷發(fā)生使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷. .二、電荷守恒定律：二、電荷守恒定律：2 2、電荷守恒定律、電荷守恒定律 （物理學(xué)的基本定律之一 ） 表述一：表述一： 電荷既不能

7、創(chuàng)造電荷既不能創(chuàng)造, ,也不能消滅也不能消滅, ,它只能從它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體, ,或從物體的或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分一部分轉(zhuǎn)移到另一部分, ,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變. . 表述二：表述二： 一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。荷的代數(shù)和總是保持不變。.4的整數(shù)倍，或者是或者等于，所有帶電體的電荷量均為、電子和質(zhì)子的電荷量eee三、元電荷.1060. 1219稱為元電荷電荷量、元電荷：CeCe191060. 13、元電荷的值：)/5mq叫做比荷（量

8、與其質(zhì)量的比值，、比荷：帶電體的電荷kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019電子的比荷為：電荷的多少，簡(jiǎn)稱電量。單位電荷的多少，簡(jiǎn)稱電量。單位: :庫(kù)侖庫(kù)侖 C C 元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得到的立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得到的 比較電荷帶電的多少，要比較的是其比較電荷帶電的多少，要比較的是其電荷量的絕對(duì)值，絕對(duì)值大的帶電多盡電荷量的絕對(duì)值，絕對(duì)值大的帶電多盡管電荷量有正負(fù)值（正號(hào)一般省略），要管電荷量有正負(fù)值（正號(hào)一般省略），要知道這里的知道這里的“”、“”號(hào)不表示電荷號(hào)不表示電荷量的大小，只代表電荷的性質(zhì)（種量的大小，

9、只代表電荷的性質(zhì)（種類）一般，正電荷的電量用正值表示，類）一般，正電荷的電量用正值表示，負(fù)電荷的電量用負(fù)值表示負(fù)電荷的電量用負(fù)值表示 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引 既然電荷之間存在相互作用，那么電荷既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小決定于那些因素呢？之間相互作用力的大小決定于那些因素呢？四、四、庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律 演示：演示：探究影響電荷間相互作用力的因素探究影響電荷間相互作用力的因素演示：演示：探究影響電荷間相互作用力的因素探究影響電荷間相互作用力的因素實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明：電荷之間的作用力電荷之間的作用力（1）隨電荷量的增大而

10、增大）隨電荷量的增大而增大（2）隨距離的增大而減少）隨距離的增大而減少 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律內(nèi)容： 真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。作用力的方向在它們的連線上。公式：122q qFkr 其中其中K K叫靜電力常量：叫靜電力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2適用范圍：適用范圍：1. 1.真空中；真空中； 2.2.點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷電荷間相互作用力叫做電荷間相互作用力叫做靜電力靜電力或或庫(kù)侖力

11、庫(kù)侖力.點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷 1 1、在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶、在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶電體本身的線度遠(yuǎn)小于它們之間的距離帶電體本身的線度遠(yuǎn)小于它們之間的距離帶電體本身的大小，對(duì)我們所討論的問(wèn)題影響電體本身的大小，對(duì)我們所討論的問(wèn)題影響甚小，相對(duì)來(lái)說(shuō)可把帶電體視為一幾何點(diǎn)，甚小，相對(duì)來(lái)說(shuō)可把帶電體視為一幾何點(diǎn)，并稱它為點(diǎn)電荷。并稱它為點(diǎn)電荷。2 2、點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體在一定條件下的抽點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體在一定條件下的抽象，是為了簡(jiǎn)化某些問(wèn)題的討論而引進(jìn)的一象，是為了簡(jiǎn)化某些問(wèn)題的討論而引進(jìn)的一個(gè)理想化的模型。個(gè)理想化的模型。3 3、點(diǎn)電荷本身的線度不一定很小，它所帶點(diǎn)電荷本身的線度不

12、一定很小，它所帶的電量也可以很大。的電量也可以很大。點(diǎn)電荷這個(gè)概念與力學(xué)點(diǎn)電荷這個(gè)概念與力學(xué)中的中的“質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)”類似。類似。 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 1 1、關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)法中正確的是：、關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)法中正確的是： A .A .真正的點(diǎn)電荷是不存在的真正的點(diǎn)電荷是不存在的 B .B .點(diǎn)電荷是一種理想模型點(diǎn)電荷是一種理想模型 C .C .足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷足夠小的電荷就是點(diǎn)電荷 D .D .一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì)的問(wèn)題的影響是否可以忽

13、略不計(jì)A B DA B D 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、下列說(shuō)法中正確的是：、下列說(shuō)法中正確的是：A .A .點(diǎn)電荷就是體積很小的電荷點(diǎn)電荷就是體積很小的電荷B .B .點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小 的帶電體的帶電體C .C .根據(jù)根據(jù) 可可知，知， 當(dāng)當(dāng)r 0 r 0 時(shí)，時(shí)，F(xiàn) F D .D .靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得到的靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得到的122q qFkr D D 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3 3、 三個(gè)相同的金屬小球三個(gè)相同的金屬小球a a、b b和和c c，原來(lái)，原來(lái)c c不不帶電，而帶電，而a a和和b b帶等量異種電荷，相隔一定帶等量異種電荷，相隔一定

14、距離放置，距離放置，a a、b b之間的靜電力為之間的靜電力為F F ?，F(xiàn)將?，F(xiàn)將c c球分別與球分別與a a、b b接觸后拿開(kāi)，則接觸后拿開(kāi)，則a a、b b之間的之間的靜電力將變?yōu)椋o電力將變?yōu)椋?）。）。 A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8C C4 4、科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒、科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)，為了方便，常常用元電荷作為電量子時(shí)，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是：的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是：A A、把質(zhì)子或電子叫元電荷、把質(zhì)子或電子叫元電荷B B、1.601.601

15、010-19-19C C的電量叫元電荷的電量叫元電荷C C、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量 的絕對(duì)值叫元電荷的絕對(duì)值叫元電荷D D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量 的絕對(duì)值叫元電荷的絕對(duì)值叫元電荷 B、C、D 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練5 5、有、有A A、B B、C C三個(gè)塑料小球，三個(gè)塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A間都是相互吸引的，如果間都是相互吸引的，如果A A帶正帶正電，則電，則 ：A AB B、C C球均帶負(fù)電球均帶負(fù)電B BB B球帶負(fù)電，球帶負(fù)電，C C球帶正電球帶正電C CB B、C C球中必有一個(gè)帶

16、負(fù)電，而另球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另 一個(gè)不帶電一個(gè)不帶電D DB B、C C球都不帶電球都不帶電 C課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練6、絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球、絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜在的表面鍍有鋁膜在a的近旁有一絕緣的近旁有一絕緣金屬球金屬球b，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)始時(shí)a、b都不帶電，如圖所都不帶電，如圖所示現(xiàn)使示現(xiàn)使b帶電，則（帶電，則（ ） A、a、b之間不發(fā)生相互作用之間不發(fā)生相互作用 B、b將吸引將吸引a，吸住后不放開(kāi)，吸住后不放開(kāi) C、b將立即把將立即把a(bǔ)排斥開(kāi)排斥開(kāi) D、b先吸引先吸引a，接觸后又把，接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)排斥開(kāi)D D課堂訓(xùn)練7 7、如圖所

17、示，導(dǎo)體棒、如圖所示，導(dǎo)體棒ABAB靠近帶正電的導(dǎo)體靠近帶正電的導(dǎo)體QQ放置用手接觸放置用手接觸B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB帶何種電荷帶何種電荷 _ _ 若手的接觸點(diǎn)若手的接觸點(diǎn)改在改在A A端，情況又如何端，情況又如何_ _ 。負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷作業(yè)8 8、如圖所示、如圖所示,A,A、B B是被絕緣支架分別架起的是被絕緣支架分別架起的金屬球金屬球, ,并相隔一定距離并相隔一定距離, ,其中其中A A帶正電帶正電,B,B不不帶電帶電, ,則以下說(shuō)法中正確的是則以下說(shuō)法中正確的是: :A.A.導(dǎo)體導(dǎo)體B B帶負(fù)電帶負(fù)電; ;B.B.導(dǎo)體導(dǎo)體B B左端出現(xiàn)負(fù)電荷左

18、端出現(xiàn)負(fù)電荷, ,右端出現(xiàn)正電荷右端出現(xiàn)正電荷, ,并且并且 電荷量大小相等電荷量大小相等; ;C.C.若若A A不動(dòng)不動(dòng), ,將將B B沿圖中沿圖中aaaa分開(kāi)分開(kāi), ,則兩邊的電荷則兩邊的電荷量量 大小可能不等大小可能不等, ,與如何分有關(guān)與如何分有關(guān); ;D.D.若若A A向向B B逐漸靠近逐漸靠近, ,在在B B左端和右端的電荷量大左端和右端的電荷量大 小始終相等并且連續(xù)變化小始終相等并且連續(xù)變化; ;E. E.若若A A、B B接觸一下接觸一下,A,A、B B金屬體所帶總電荷量金屬體所帶總電荷量 保持不變保持不變. .BAaaBE1 1、使一個(gè)物體帶電的方式有三種，它們是、使一個(gè)物體

19、帶電的方式有三種，它們是 、 和和 ，在這三種方式中，在這三種方式中，電荷既沒(méi)有被創(chuàng)造，也沒(méi)有被消滅，只是從一電荷既沒(méi)有被創(chuàng)造，也沒(méi)有被消滅，只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個(gè)分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個(gè)結(jié)論也被稱之為結(jié)論也被稱之為 定律。定律。2 2、將不帶電的導(dǎo)體、將不帶電的導(dǎo)體A A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B B接觸接觸后，在導(dǎo)體后，在導(dǎo)體A A中的質(zhì)子數(shù)中的質(zhì)子數(shù) （ ）A A增加增加 B B減少減少 C C不變不變 D D先增加后先增加后減少減少課堂練習(xí)課堂練習(xí)C摩擦

20、起電摩擦起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電接觸帶電接觸帶電電荷守恒定律電荷守恒定律3 3、在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元、在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷的電量為電荷的電量為_(kāi) _ ；一個(gè)電子的電量為；一個(gè)電子的電量為_(kāi) _ _ _ ，一個(gè)質(zhì)子的電量，一個(gè)質(zhì)子的電量_ _ ；任何帶電粒子，所帶電量或者等于電子或質(zhì)子的電任何帶電粒子，所帶電量或者等于電子或質(zhì)子的電量，或者是它們電量的量，或者是它們電量的_最早測(cè)出元電荷的最早測(cè)出元電荷的數(shù)值的是美國(guó)物理學(xué)家數(shù)值的是美國(guó)物理學(xué)家 ，這位科學(xué)家還測(cè)，這位科學(xué)家還測(cè)出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電的出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電的 。4 4、把兩個(gè)完全相同的金屬球、把兩個(gè)完全相同的金屬球A A和和B B接觸一下，再分開(kāi)接觸一下，再分開(kāi)一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則