第二节静电力库仑定律PPT讲稿.ppt
第二节静电力库仑定律第1页，共22页，编辑于2022年，星期二一、静电力与点电荷一、静电力与点电荷、静电力：、静电力：电荷间相互作用的力叫做静电力或库仑力电荷间相互作用的力叫做静电力或库仑力2、点电荷：、点电荷：（3）点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点点电荷这个概念与力学中的电荷这个概念与力学中的“质点质点”类似。类似。在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。（2）点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化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某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。理想化的模型。（1）定义：）定义：第2页，共22页，编辑于2022年，星期二 1 1、内容：、内容：二、库仑定律二、库仑定律二、库仑定律二、库仑定律2 2、大小：、大小：k=9.010k=9.0109 9NmNm2 2/C/C2 2其中其中K K是静电力常量是静电力常量3 3、方向：、方向：4 4、适用条件：、适用条件：真空真空(空气中近似成立空气中近似成立)点电荷点电荷 在两电荷的连线上在两电荷的连线上,同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥,异异种电荷相互吸引种电荷相互吸引.F=KQ1Q2r2 真空中两个点电荷之间的相互作用力真空中两个点电荷之间的相互作用力,与它与它 们的电荷量的乘积成正比们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成与它们的距离的二次方成 反比反比,作用力的方向在它们的连线上作用力的方向在它们的连线上.讲解讲解 5 5、静电力叠加原理、静电力叠加原理 第3页，共22页，编辑于2022年，星期二 5 5、静电力叠加原理、静电力叠加原理 对于两个以上的对于两个以上的点电荷点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。第4页，共22页，编辑于2022年，星期二三、静电力与万有引力的比较三、静电力与万有引力的比较 、相同点：公式形式相同，应用时都有条件，都是不、相同点：公式形式相同，应用时都有条件，都是不 接触力，且与距离的二次方成反比接触力，且与距离的二次方成反比 、不同点：万有引力只是相互吸引，而静电力可以是、不同点：万有引力只是相互吸引，而静电力可以是 引力，也可以是斥力引力，也可以是斥力 、在求静电力时，万有引力可以忽略、在求静电力时，万有引力可以忽略两个带电小球，质量都是，带电荷量都两个带电小球，质量都是，带电荷量都是是，相隔较远，以至于两个小球可看，相隔较远，以至于两个小球可看作点荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比？作点荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比？(5.4105)第5页，共22页，编辑于2022年，星期二课堂训练课堂训练 1 1、关于点电荷的下列说法中正确的是、关于点电荷的下列说法中正确的是()()A.A.真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B.B.点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C.C.足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D.D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺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的影响是否可以忽略不计ABABD D 第6页，共22页，编辑于2022年，星期二2 2有有两两个个半半径径为为r r的的带带电电金金属属球球中中心心相相距距为为L(L=4r),L(L=4r),对对于于它它们们之之间间的的静静电电作作用用力力（设设每次各球带电量绝对值相同）每次各球带电量绝对值相同）()()A.A.带同种电荷时大于带异种电荷时带同种电荷时大于带异种电荷时 B.B.带异种电荷时大于带同种电荷时带异种电荷时大于带同种电荷时 C.C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D.D.大小与带电性质无关，只取决于电量大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4rB第7页，共22页，编辑于2022年，星期二3、如图所示，用两根等长的细线各悬疑个小球，并挂、如图所示，用两根等长的细线各悬疑个小球，并挂于同一点，已知它们质量相同，当它们带上同种电荷时，于同一点，已知它们质量相同，当它们带上同种电荷时，相距相距r而平衡，若将它们电量都减小一半，待它们重新而平衡，若将它们电量都减小一半，待它们重新平衡后，两球间的距离将（平衡后，两球间的距离将（）A、大于大于r/2 B、等于、等于r/2 C、小于、小于r/2 D、不能确定、不能确定rA第8页，共22页，编辑于2022年，星期二ABCFC4、如图、如图A、B、C三点位一直角三角形的三个顶点，三点位一直角三角形的三个顶点，角角B为为30度，现在度，现在A、B两点放置电荷两点放置电荷qA,qB,测测得在得在C点处正点电荷受静电力方向与点处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，平行向左，则则A带带_电，电，qA：qB=_负负：第9页，共22页，编辑于2022年，星期二第10页，共22页，编辑于2022年，星期二第11页，共22页，编辑于2022年，星期二第12页，共22页，编辑于2022年，星期二第13页，共22页，编辑于2022年，星期二含库仑力的共点力的平衡 分析方法与力学相同分析方法与力学相同(1)(1)确定对象确定对象(2)(2)受力分析受力分析(3)(3)合成或正交分解合成或正交分解(4)(4)运用平衡条件运用平衡条件第14页，共22页，编辑于2022年，星期二5 5、如如图图A A、B B两两个个点点电电荷荷，相相距距为为r r，A A带带有有9Q9Q的的正正电电荷荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷的正电荷（1 1）如如果果A A和和B B固固定定，应应如如何何放放置置第第三三个个点点电电荷荷C C，才才能能使使此此电荷处于平衡状态？此时对电荷处于平衡状态？此时对C C的电性及电量的电性及电量q q有无要求？有无要求？（2 2）如如果果A A和和B B是是自自由由的的，又又应应如如何何放放置置第第三三个个点点电电荷荷，使使系系统统处处于于平平衡衡状状态态？此此时时对对第第三三个个点点电电荷荷C C的的电电量量q q的大小及电性有无要求？的大小及电性有无要求？+AB9Q4Q-QQC C答案答案（）应放在的连线上距离右侧处，（）应放在的连线上距离右侧处，电荷正负都可以，电量大小任意）电荷正负都可以，电量大小任意）（）应放在的连线上距离右侧处，（）应放在的连线上距离右侧处，电荷必须是电荷必须是负负电荷电荷第15页，共22页，编辑于2022年，星期二（）如果（）如果A和和B是自由的，而电荷变为是自由的，而电荷变为负负，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷此时对第三个点电荷C的电量的电量q的大小及电性有无要求？的大小及电性有无要求？+9Q4QQQC CAB （）应放在连线上距离右侧处，电）应放在连线上距离右侧处，电荷应带荷应带正正第16页，共22页，编辑于2022年，星期二6 6、如如图图，质质量量均均为为m m的的三三个个带带电电小小球球A A、B B、C C，放放置置在在光光滑滑的的绝绝缘缘水水平平面面上上，彼彼此此相相隔隔的的距距离离为为L L，（L L比比球球半半径径r r大大的的多多），B B球球带带电电量量为为Q QB B=-3q=-3q，A A球球带带电电量量为为Q QA A=6q,=6q,若若在在C C上上加加一一水水平平向向右右的的恒恒力力F F，要要使使A A、B B、C C三三球球始始终终保保持持L L的的间间距距运运动动，求求（1 1）F F的大小？的大小？（2 2）C C球所带电量为多少？带何种电荷？球所带电量为多少？带何种电荷？ACB+-F6q-3qQC+运用运用牛顿第二定律牛顿第二定律结合结合运动学公式运动学公式求解求解C带正电，带正电，电量为电量为6q（F=27Kq2/L2）第17页，共22页，编辑于2022年，星期二7 7、光滑水平面有、光滑水平面有A A、B B两个带电小球，两个带电小球，A A的质的质量是量是B B的质量的的质量的2 2倍，将两球由静止释放，倍，将两球由静止释放，初始初始A A的加速度为的加速度为a,a,经过一段时间后，经过一段时间后，B B的的加速度也为加速度也为a a，速度大小为，速度大小为v v，此时，此时，A A的的加速度为加速度为 .a/2第18页，共22页，编辑于2022年，星期二第19页，共22页，编辑于2022年，星期二第20页，共22页，编辑于2022年，星期二 我们知道同种电荷互相排斥我们知道同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引异种电荷互相吸引.那么电荷间的相互作用力与什么哪些因数有关呢那么电荷间的相互作用力与什么哪些因数有关呢?早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互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作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两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千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验库仑做了大量实验,于于17851785年得出了库仑定律年得出了库仑定律.第21页，共22页，编辑于2022年，星期二第22页，共22页，编辑于2022年，星期二
