电荷库仑定律.ppt

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1、电荷 库仑定律现在学习的是第1页，共19页初中知识的回顾初中知识的回顾1、自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？何？电荷的多少用什么表示？2、一般情况下物体不带电，不带电的物体内部、一般情况下物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷？是否存在电荷？3、如何使物体带电？起电的实质是什么？如何使物体带电？起电的实质是什么？4 4、检验物体是否带电的装置、检验物体是否带电的装置验电器验电器 1 1 2 22022/10/152现在学习的是第2页，共19页电荷电荷库仑定律库仑定律一、电荷一、电荷1、两种电荷、两种电荷毛皮摩擦橡胶棒毛皮摩擦

2、橡胶棒丝绸摩擦玻璃棒丝绸摩擦玻璃棒橡胶棒橡胶棒负电负电毛皮毛皮正电正电玻璃棒玻璃棒正电正电丝绸丝绸负电负电2、元电荷元电荷e=1.61019C带电体所带电荷量为元电荷的带电体所带电荷量为元电荷的整数整数倍倍3、起电、起电 摩擦起电摩擦起电 感应起电感应起电 接触起电接触起电(电荷中和电荷中和)电子的转移电子的转移4、电荷守恒定律、电荷守恒定律最早由密立根用实验测得最早由密立根用实验测得荷荷质质比比带电体所带电荷量与其质量之比带电体所带电荷量与其质量之比电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。到另

3、一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。在电荷的转移过程中电荷的总量保持不变在电荷的转移过程中电荷的总量保持不变2022/10/153现在学习的是第3页，共19页二、库仑定律二、库仑定律1、内容、内容真空中两个点电荷之间相互作用力，真空中两个点电荷之间相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用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。力的方向在它们的连线上。2、表达式、表达式3、条件：、条件：真空中真空中 点电荷点电荷物理模型物理模型：当带电体相互间距离远大于其本身大：当带电体相互间距离远大于其本身大小时带电体便可看做

4、点电荷小时带电体便可看做点电荷4 4、说明、说明静电力常量静电力常量k=910k=9109 9 N Nm m2 2/C/C2 2.计算时计算时Q Q1 1、Q Q2 2的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电荷的的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电荷的电性判断电性判断两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力空气中近似适用空气中近似适用2022/10/154现在学习的是第4页，共19页库仑定律注意事项库仑定律注意事项适用条件：适用条件：真空中的点电荷真空中的点电荷式子中各个物理量的含义：式子中各个物理量的含义：k是一个常量是一个常量静电力常量静电力常量k=

5、9.0109Nm2/C2。F、Q1、Q2、r选用单位：选用单位：电荷电荷库仑（库仑（C）力）力N，距离，距离m常量常量kNm2/C22022/10/155现在学习的是第5页，共19页点电荷的点电荷的电性有正负电性有正负之分，但在计算静之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电量的电力的大小时，可用所带电量的绝对值绝对值进行计算根据电荷之间的电荷进行计算根据电荷之间的电荷异同来判异同来判断断是是吸引力吸引力还是还是斥力斥力 当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的根据力的独立作用独立作用原理进行原理进行力的合成分力的合成分解解并进行并进行矢量运算矢量运算

6、 库仑定律注意事项库仑定律注意事项2022/10/156现在学习的是第6页，共19页课堂训练课堂训练 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的问题的影响是否可以忽略不计ABD ABD 2022/10/157现在学习的是第7

7、页，共19页课堂训练课堂训练2 2、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是()()A.A.点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B.B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时，时，F F D.D.静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的D D 2022/10/158现在学习的是第8页，共19页课堂训练课堂训练3 3、三个相同的金属小球三个相同的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不带电，不带电，而而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，带等量异种电荷，相

8、隔一定距离放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F。现将。现将c c球分别与球分别与a a、b b接触后拿开，则接触后拿开，则a a、b b之间的静电力将变为（之间的静电力将变为（）。）。A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8C C2022/10/159现在学习的是第9页，共19页4 4、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：于元电荷，下列论述正确的是：A A、把质子或电子叫元电荷、把质子

9、或电子叫元电荷B B、1.60101.6010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷，其电量、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷，其电量、质子带有最小的正电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 BCD 课堂训练课堂训练2022/10/1510现在学习的是第10页，共19页5 5、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正电，则带正电，则 ()A AB B、C C球均带负电球均带

10、负电B BB B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C CB B、C C球中必有一个带负电，而另球中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电 C课堂训练课堂训练2022/10/1511现在学习的是第11页，共19页课堂训练6、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘的近旁有一绝缘金属球金属球b，开始时，开始时a、b都不带电，如图所示都不带电，如图所示现使现使b带电，则（带电，则（）A、a、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用B、b将吸引将吸引a，吸住后不放开

11、，吸住后不放开C、b将立即把将立即把a排斥开排斥开D、b先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开D D2022/10/1512现在学习的是第12页，共19页1 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是、使一个物体带电的方式有三种，它们是 、和和 ，在这三种方式中，电，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为论也被称之为 定律。定律。2 2、将不带电的导体、将

12、不带电的导体A A和带有负电荷的导体和带有负电荷的导体B B接触接触后，在导体后，在导体A A中的质子数中的质子数 （）A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后先增加后减少减少课堂练习课堂练习C摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触带电接触带电电荷守恒定律电荷守恒定律2022/10/1513现在学习的是第13页，共19页3 3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为电量为_ _；一个电子的电量为；一个电子的电量为_ _，一个，一个质子的电量质子的电量_ _；任何带电粒子，所带电量或者等；任何带电粒子，所带电量

13、或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的于电子或质子的电量，或者是它们电量的_最早测出元最早测出元电荷的数值的是美国物理学家电荷的数值的是美国物理学家 ，这位科学家还测出，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电的了电子电量和质量的比值，叫做电的 。4 4、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下，再分开一段距离，接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则发现两球之间相互排斥，则A A、B B两球原来的带电情况可能两球原来的带电情况可能是是 （）A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷C C带有不等量异种电荷带

14、有不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电1.61019 C 课堂练习课堂练习1.61019 C 1.61019 C 整数倍整数倍 密立根密立根荷荷质比质比BCD2022/10/1514现在学习的是第14页，共19页5 5、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球带电验电器的金属小球a a（图（图1 1），然后用手），然后用手指瞬间接触一下金属杆指瞬间接触一下金属杆c c后拿开橡胶棒，这时后拿开橡胶棒，这时验电器小球验电器小球A A和金箔和金箔b b的带电情况是的带电情况是 （）A Aa a带正电，带正电，b b带

15、负电带负电B Ba a带负电，带负电，b b带正电带正电C Ca a、b b均带正电均带正电D Da a、b b均带负电均带负电E Ea a、b b均不带电均不带电课堂练习课堂练习C C2022/10/1515现在学习的是第15页，共19页6 6、两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量、两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q q1 1=2C=2C正电荷，正电荷，q q2 2=4C=4C负电荷，在真空中相距为负电荷，在真空中相距为r r且静止，相互且静止，相互作用的静电力为作用的静电力为F F。（1 1）今将）今将q q1 1、q q2 2、r r都加倍，相互作用力如何变？都加倍，相互作用力如

16、何变？（2 2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（3 3）只将）只将r r 增大增大4 4倍，相互作用力如何变？倍，相互作用力如何变？（4 4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？用力如何变？（5 5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？放置两球？2022/10/1516现在学习的是第16页，共19页三、理解与巩固三、理解与巩固1 1、关于库仑定律的条件、关于库仑定律的条件例例1 1：如图，半径均为如图，半径均为r r的金属球如图所示放置，

17、的金属球如图所示放置，使两球的边缘相距为使两球的边缘相距为r.r.今使两球带上等量的异今使两球带上等量的异种电荷种电荷Q Q，设两电荷，设两电荷Q Q间的库仑力大小为间的库仑力大小为F F，比较，比较F F与与kQkQ2 2/(3r)/(3r)2 2的大小关系的大小关系.若所带电荷为同种电若所带电荷为同种电荷又将如何？荷又将如何？2 2、关于库仑定律与电荷守恒定律、关于库仑定律与电荷守恒定律例例2 2：有两个完全一样的金属小球有两个完全一样的金属小球A A、B B，A A带电量带电量7Q7Q，B B带电量带电量-Q-Q，相距为，相距为r r，球的半径比，球的半径比r r小得多。小得多。将两小球

18、接触后放回原位置，小球间库仑力是原来的多少倍？将两小球接触后放回原位置，小球间库仑力是原来的多少倍？将不带电的相同小球将不带电的相同小球C C与与A A接触后移去，接触后移去，A A、B B间库仑力为原来多少倍间库仑力为原来多少倍？将不带电的相同小球将不带电的相同小球C C与与A A接触后再与接触后再与B B接触后移去，接触后移去，A A、B B间库仑力为原来间库仑力为原来多少倍？多少倍？将不带电的相同小球将不带电的相同小球C C反复与反复与A A、B B球接触，最后移去球接触，最后移去C C球，试问球，试问A A、B B间的间的库仑力变为原来的多少倍？库仑力变为原来的多少倍？2022/10/

19、1517现在学习的是第17页，共19页3 3、关于受库仑力作用的物体的平衡问题、关于受库仑力作用的物体的平衡问题仅受库仑力仅受库仑力例例3 3：在真空中同一条直线上的在真空中同一条直线上的A A、B B两点固定有电荷量分别为两点固定有电荷量分别为+4+4Q Q和和-Q Q的点电荷。的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？以使它在电场力作用下保持静止？若要求这三个点电荷都只在若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？

20、电荷量是多大？负电荷？电荷量是多大？+4Q+4QA AB B-Q-Q不只受库仑力作用不只受库仑力作用例例4 4：已知如图，带电小球已知如图，带电小球A A、B B的电荷分别为的电荷分别为Q QA A、Q QB B，OA=OBOA=OB，都，都用长用长L L的丝线悬挂在的丝线悬挂在O O点。静止时点。静止时A A、B B相距为相距为d d。为使平衡时。为使平衡时ABAB间间距离减为距离减为d/2d/2，可采用以下哪些方法，可采用以下哪些方法()()A.A.将小球将小球A A、B B的质量都增加到原来的的质量都增加到原来的2 2倍倍B.B.将小球将小球B B的质量增加到原来的的质量增加到原来的8

21、8倍倍C.C.将小球将小球A A、B B的电荷量都减小到原来的一半的电荷量都减小到原来的一半D.D.将小球将小球A A、B B的电荷量都减小到原来的一半，的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球同时将小球B B的质量增加到原来的的质量增加到原来的2 2倍倍O OA AB B2022/10/1518现在学习的是第18页，共19页4、涉及牛顿第二定律问题、涉及牛顿第二定律问题例例5 5：已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m m的相同小的相同小球，两两间的距离都是球，两两间的距离都是l l，A A、B B电荷量都是电荷量都是+q q。给。给C C一个外力一个外力F F，使，使三个小球保持相对静止共同加速运动。求：三个小球保持相对静止共同加速运动。求：C C球的带电电性和电球的带电电性和电荷量；荷量；外力外力F F的大小。的大小。A B C2022/10/1519现在学习的是第19页，共19页