靜電力庫(kù)侖定律參考課件

靜電力庫(kù)侖定律一、靜電力與點(diǎn)電荷模型迷你實(shí)驗(yàn)-看誰(shuí)能贏課本P9提問(wèn):既然空易拉罐兩側(cè)帶有相反的電荷，氣球?yàn)槭裁催€能拉動(dòng)空易拉罐呢？電荷間的相互作用力究竟與那些因素有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生回答:兩個(gè)帶電體之間的相互作用與帶電體的形狀、大小、電荷量、電荷分布、二者之間的距離等因素。類(lèi)比質(zhì)點(diǎn)的概念，引入點(diǎn)電荷的定義。全國(guó)中小學(xué)

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點(diǎn)電荷

1.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),并稱它為點(diǎn)電荷(只有電荷量,沒(méi)有大小、形狀)

。2.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)的一個(gè)理想化的模型。3.點(diǎn)電荷本身的線度不一定很小,它所帶的電量也可以很大。點(diǎn)電荷這個(gè)概念與力學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”類(lèi)似。例:一個(gè)半徑r1=10cm的帶電圓盤(pán),如果考慮它和d1=10m處某個(gè)電子的作用力,就完全可以把它看作________.點(diǎn)電荷一個(gè)無(wú)限大的帶電平面

而如果這個(gè)電子離帶電圓盤(pán)只有d2=1mm,那么這一帶電圓盤(pán)又相當(dāng)于____________________.點(diǎn)電荷:是指這樣的帶電體,它本身的大小比它到其他帶電體的距離小得多.這樣,在研究它與其他帶電體的相互作用時(shí),可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況,把它抽象成一個(gè)幾何點(diǎn).探究一、影響電荷間相互作用的因素P10猜想：實(shí)驗(yàn)裝置觀察現(xiàn)象結(jié)果分析改變小球電量和兩小球間距離觀察小球偏離豎直方向的夾角大小，對(duì)應(yīng)兩球間靜電力的大小電荷之間作用力隨電荷量增大而增大，隨距離的增大而減小電荷量間距電荷之間作用力由哪些因素決定呢？探究實(shí)驗(yàn)二電荷之間作用力由哪些因素決定呢？實(shí)驗(yàn)表明：電荷之間的作用力（1）隨電荷量的增大而增大（2）隨距離的增大而減少

1.F與r有關(guān)

庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)研究方法：結(jié)論：保持兩球上的電量不變，改變兩球之間的距離r，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫(kù)侖得出靜電力與距離的平方成反比，即F∝1/r2實(shí)驗(yàn)裝置：扭秤控制變量法.庫(kù)倫扭秤.庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置ABC庫(kù)倫扭秤扭秤2.F與q有關(guān)

庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：保持兩球間的距離不變，改變兩球的帶電量，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫(kù)侖得出靜電力與電量的乘積成正比，即F∝q1q2庫(kù)侖定律

真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，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，作用力的方向在它們的連線上,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。大小：其中K叫靜電力常量：k=9.0×109N·m2/C2適用范圍：1.真空中；2.點(diǎn)電荷.電荷間相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力.2、庫(kù)侖定律的說(shuō)明（1）適用范圍：①靜止點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷（理想模型）：當(dāng)帶電體間距離比它們自身的大小大很多，帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們間作用力的影響可忽略不計(jì)時(shí)，可將其看作有電荷量的點(diǎn)(R<<r)②均勻帶電球體或球殼對(duì)其外部點(diǎn)電荷的作用，r是兩球心間的距離③公式不適用于的情況rRr3、庫(kù)侖定律的說(shuō)明（3）使用庫(kù)倫定律計(jì)算時(shí)，點(diǎn)電荷電量用絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)同性相斥、異性相吸判斷方向（4）庫(kù)侖力（靜電力）具有自己獨(dú)特的大小和方向，同時(shí)它也具有力的一切性質(zhì)（獨(dú)立性、合成和分解時(shí)遵守平行四邊形定則，相互作用力）三、庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律的比較(1)庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力是兩種不同性質(zhì)的力，受力分析時(shí)要分別分析．(2)庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力表達(dá)式的相似性，揭示了大自然的和諧美、多樣性的美．

思考題：

場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有引力場(chǎng)。物體之間的萬(wàn)有引力就是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生作用的，地球附近的引力場(chǎng)叫做重力場(chǎng)。仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力場(chǎng)的大小和方向？重力場(chǎng)的方向跟正電荷的電場(chǎng)相似，還是跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似？

在重力場(chǎng)中的某一點(diǎn)，重力F和物體質(zhì)量m之比是一定的，在不同的位置F/m是不同的，因此可以用F/m表示重力場(chǎng)的強(qiáng)弱.

g=F/m=GM地/r2

重力場(chǎng)方向總是指向地心，所以重力場(chǎng)方向跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似。例已知?dú)浜说馁|(zhì)量是1.67×10-27kg，電子的質(zhì)量是9.1×10-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子中氫核與電子之間的庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力例題例1.把兩個(gè)完全相同的小球接觸后分開(kāi),兩球相互排斥,則兩球原來(lái)的帶電情況可能是(

)ABCD原來(lái)的其中一個(gè)帶電兩個(gè)小球原來(lái)分別帶等量異種電荷兩個(gè)小球原來(lái)分別帶同種電荷兩個(gè)小球原來(lái)分別帶不等量異種電荷ACD

有三個(gè)完全相同、大小可以忽略的金屬小球A、B、C，A帶電量7Q，B帶電-Q，C不帶電，將A、B固定起來(lái)，然后讓C球反復(fù)與A、B接觸，最后移去C球，試問(wèn)A、B間的庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的多少？

解：由于C在A、B間反復(fù)接觸，故最終三個(gè)球的帶電量必相同。故例題有兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距為L(zhǎng)(L=4r),對(duì)于它們之間的靜電作用力（設(shè)每次各球帶電量絕對(duì)值相同）()A.帶同種電荷時(shí)大于帶異種電荷時(shí)

B.帶異種電荷時(shí)大于帶同種電荷時(shí)

C.帶等量負(fù)電荷時(shí)大于帶等量正電荷時(shí)

D.大小與帶電性質(zhì)無(wú)關(guān)，只取決于電量QQL=4r例題