8.1真空中的庫侖定律ppt課件

1、電荷守恒定律電荷守恒定律真空中的庫侖定律真空中的庫侖定律摩擦生電摩擦生電問題引入問題引入兩種根本電荷兩種根本電荷元電荷與點(diǎn)電荷元電荷與點(diǎn)電荷公元前公元前6世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)與毛皮磨擦的琥珀可以吸引毛世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)與毛皮磨擦的琥珀可以吸引毛發(fā)等輕小物體，對電磁景象有了初步認(rèn)識。發(fā)等輕小物體，對電磁景象有了初步認(rèn)識。18世紀(jì)后人們開場了電荷相互作用的定量研討，對世紀(jì)后人們開場了電荷相互作用的定量研討，對電磁景象及其規(guī)律有了進(jìn)一步的認(rèn)識。電磁景象及其規(guī)律有了進(jìn)一步的認(rèn)識。電的研討和運(yùn)用在認(rèn)識和改造世界中展現(xiàn)出宏大的電的研討和運(yùn)用在認(rèn)識和改造世界中展現(xiàn)出宏大的活力?；盍Α?問題引入問題引入 一、摩擦生電一、摩

2、擦生電用摩擦的方法可以使物體帶電。用絲綢摩擦過的玻用摩擦的方法可以使物體帶電。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電荷。璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電荷。 自然界中有正、負(fù)兩種電荷。電荷之間有相互作用力。自然界中有正、負(fù)兩種電荷。電荷之間有相互作用力。同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥 二、兩種根本電荷二、兩種根本電荷異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引利用同性相斥異性相吸的原理可制成驗電器利用同性相斥異性相吸的原理可制成驗電器質(zhì)子和電子帶有等量的異種電荷，電荷量用質(zhì)子和電子帶有等量的異種電荷，電荷量用e表示。表示。實驗闡明一切帶電體的電荷量都是實驗闡明一切帶電體的電

3、荷量都是e的整數(shù)倍。因此的整數(shù)倍。因此 e 被被稱為元電荷。稱為元電荷。C1060.119 e 三、元電荷與點(diǎn)電荷三、元電荷與點(diǎn)電荷假設(shè)帶電體間的間隔比它們本身的大小大得多，以假設(shè)帶電體間的間隔比它們本身的大小大得多，以致于帶電體的外形與大小對相互作用力的影響可以忽略致于帶電體的外形與大小對相互作用力的影響可以忽略不計，這樣的帶電體可以看作點(diǎn)電荷。不計，這樣的帶電體可以看作點(diǎn)電荷。 四、電荷守恒定律四、電荷守恒定律電荷既不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，只能從一個物電荷既不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另

4、一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變。部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變。在真空中，兩個靜止點(diǎn)電荷之間相互作用力的大小，在真空中，兩個靜止點(diǎn)電荷之間相互作用力的大小，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的間隔的二次方跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的間隔的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。這個規(guī)律叫做成反比，作用力的方向在它們的連線上。這個規(guī)律叫做真空中的庫侖定律。真空中的庫侖定律。 五、真空中的庫侖定律五、真空中的庫侖定律 221rqqkF +q1q2rF1F2 靜止電荷間的相互作用力叫做靜電力或庫侖力。靜止電荷間的相互作用力叫做靜電力或庫侖力。式中式中k 叫做靜電力恒量，叫做靜電力

5、恒量， 229/CmN100 . 9 k 解：氫原子核與電子之間的庫侖力解：氫原子核與電子之間的庫侖力 F電為電為 例例1 在氫原子中，原子核只需在氫原子中，原子核只需1個質(zhì)子個質(zhì)子, 核外只需核外只需1個個電子電子, 它們之間的間隔它們之間的間隔 r = 5.310-11 m 。求氫原子核與。求氫原子核與電子之間的庫侖力電子之間的庫侖力 F電及它們之間的萬有引力電及它們之間的萬有引力F引引 。 221rqqkF 電電N)103 . 5()106 . 1(100 . 92112199 N102 . 88 討論：電子和質(zhì)子間的萬有引力比庫侖力小得多，討論：電子和質(zhì)子間的萬有引力比庫侖力小得多，因

6、此在研討微觀世界的各種物理過程中，萬有引力可忽因此在研討微觀世界的各種物理過程中，萬有引力可忽略不計。因此，電子繞核運(yùn)動的向心力，可以為只來源略不計。因此，電子繞核運(yùn)動的向心力，可以為只來源于庫侖力。于庫侖力。221rmmGF 引引N)103 . 5(1067. 1101 . 91067. 6211273111 N106 . 347 氫原子核與電子之間的萬有引力氫原子核與電子之間的萬有引力 F 引引 為為 分析：如下圖，用分析：如下圖，用“+ “號表示電荷的正負(fù)。根據(jù)號表示電荷的正負(fù)。根據(jù)牛頓第三定律，電荷牛頓第三定律，電荷q 1 、q 2 之間的作用力之間的作用力F1 和和 F2 是是大小相

7、等，方向相反。大小相等，方向相反。 例例2 在真空中有兩個相距在真空中有兩個相距 0.3 m的點(diǎn)電荷，所帶的電荷的點(diǎn)電荷，所帶的電荷量分別是量分別是 210-8 C 和和-410-8 C 。 求每個電荷遭到的靜電求每個電荷遭到的靜電力有多大，是引力還是斥力？力有多大，是引力還是斥力？+q1q2rF1F2 解：正、負(fù)電荷之間的相互作用力為吸引力，大小為解：正、負(fù)電荷之間的相互作用力為吸引力，大小為 討論：在運(yùn)用庫侖定律求電荷間的相互作用力時，討論：在運(yùn)用庫侖定律求電荷間的相互作用力時，電荷量的正負(fù)號不要代入公式進(jìn)展計算，只用它們的絕電荷量的正負(fù)號不要代入公式進(jìn)展計算，只用它們的絕對值進(jìn)展計算，方

8、向另外闡明。對值進(jìn)展計算，方向另外闡明。22121rqqkFF N3 . 0104102100 . 92889 N100 . 85 1. 真空中有兩個點(diǎn)電荷，它們相距真空中有兩個點(diǎn)電荷，它們相距0.05 m時，相互吸時，相互吸引力為引力為0.08 N；它們相距；它們相距 0.10 m時時, 相互吸引力又是多少相互吸引力又是多少? 解：根據(jù)庫侖定律得解：根據(jù)庫侖定律得,21211rqqkF 22212rqqkF 12212)(=FrrF 練練 習(xí)習(xí)N02. 0=N08. 0)10. 005. 0(=2 解：根據(jù)庫侖定律解：根據(jù)庫侖定律 得得qkrFQ2 2. 在真空中，一個電荷量為在真空中，一個電荷量為 2.0109 C 的點(diǎn)電荷的點(diǎn)電荷 q ，遭