第二节探究静电力PPT讲稿.ppt
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1、第二节探究静电力第1页,共37页,编辑于2022年,星期二3真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F.若它们的带电量都增加为原来的 2 倍,距离不变,它们之间的相互作用力变为_;若它们的带电量不变,距离增加为原来的 2 倍,它们之间的相互作用力变为_4F第2页,共37页,编辑于2022年,星期二知识点 1 点电荷1点电荷是有_,没有大小、形状的_模型2一个带电体能否看做点电荷必须满足的条件是:当带电体的大小比起它到其他带电体的距离_时,带电体的形状和电荷分布对电荷间的作用力的影响_,此时带电体可视为_电荷量 理想小很多 很小 点电荷第3页,共37页,编辑于2022年,星期二3关于点电
2、荷有以下两种理解:甲同学:“元电荷的电荷量是最小的,所以元电荷一定是点电荷”乙同学:“半径为 10 cm 的带电圆盘一定不可能视为点电荷”你认为这两种说法对吗?谈谈你的看法答案:以上两种说法均是错误的点电荷与带电体所带电荷量多少无关半径为 10 cm 的带电圆盘能否视为点电荷要看具体情形若考虑它和 10 m 处某个电子的作用力,就完全可以忽略它的形状,把它看做点电荷;若考虑带电圆盘与相距只有1 mm 的电子的作用力,此时这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面,不能视为点电荷第4页,共37页,编辑于2022年,星期二1点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化的模型,类似于力学中的质点,实际中
3、并不存在2带电体能否看做点电荷是相对于具体问题而言的,不能单凭其所带电量的多少以及大小和形状确定只有当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,才能当做点电荷处理3电荷分布不变的均匀带电球体,可等效为电荷量集中在球心的点电荷第5页,共37页,编辑于2022年,星期二【例 1】关于点电荷,下列说法中正确的是()A体积小的带电体B球形带电体C带电少的带电体D大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体解析:点电荷不能理解为体积很小的电荷,也不能理解为电荷量很少的电荷球形带电体,有时可以作为点电荷,有时则不能,如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时,就不能看成点电荷,而研究它与离它很远的电荷间的作用力时,就可
4、以看成点电荷因此,一个带电体能否看成点电荷,要视具体情况而定答案:D第6页,共37页,编辑于2022年,星期二【触类旁通】1下列哪些物体可视为点电荷()CA电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B体积和带电荷量都很小的带电体一定是点电荷C带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D带电的金属球一定不能视为点电荷第7页,共37页,编辑于2022年,星期二知识点 2 库仑定律的理解与应用1库仑定律的适用条件是_中的两个_2两个点电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力,其大小_、方向_,且方向在两者的_上3库仑定律的表达式:_,其中 k9.0109 Nm2/C2,叫做_真空点电荷 相等 相反 连线静电力常量
5、 第8页,共37页,编辑于2022年,星期二观点一:根据Fk ,从数学角度推出“当r0时,4关于库仑定律的理解有这样几种观点,你认为是否正确?并请说明理由q1q2r 2F;r时,F0”观点二:两个处在真空中可视为点电荷的带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,关于两球之间静电力的大小关系,可以肯定“大球受到的静电力一定大于小球受到的静电力”第9页,共37页,编辑于2022年,星期二 成立,由此得到 F0.答案:观点一的前半部分是错误的,后半部分是正确的q1q2r2从物理意义上分析,这种看法是错误的因为当 r0 时,任何两带电体已不能看做点电荷,库仑定律及其公式也就不再适用,Fkq1q2r2不能成
6、立了所以由此得出的结论是错误的但当r时,公式 Fkq1q2r2根据Fk ,从数学角度分析r0时,F似乎正确,但第10页,共37页,编辑于2022年,星期二观点二也是错误的两带电球间的静电力具有一般力的共性,符合牛顿第三定律,即:无论两球带电量大小、电性是怎样的,它们之间的相互作用力总是大小相等、方向相反,在同一直线上所以大球受到的静电力一定等于小球受到的静电力第11页,共37页,编辑于2022年,星期二1库仑定律定律的成立条件是真空中两个点电荷间的相互作用力但空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算;两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷,此时 r 指两球体的球心距离2应用库仑定
7、律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中,只需将其电荷量的绝对值代入公式中算出力的大小,力的方向根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则另行判断第12页,共37页,编辑于2022年,星期二3库仑定律的公式中各物理量要统一用国际单位,只有采用国际单位时,k 的值才是 9.0109 Nm2/C2.4空间中有多个电荷时,某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和(力的合成)第13页,共37页,编辑于2022年,星期二q1 q2r2【例2】(双选)关于库仑定律的公式Fk ,下列说法正 确的是()A当真空中的两点电荷间的距离 r时,它们之间的静电力 F0B当真空中的
8、两点电荷间的距离 r0 时,它们之间的静电力 FC当两点电荷间的距离 r时,它们之间的静电力 F0D静电力常量 k 的数值是由实验得出的第14页,共37页,编辑于2022年,星期二适应的条件是真空中的两点电荷;当 不再成立,选项 B 错静电力常量的数值是由实验解析:公式 Fkq1q2r 2r时,任何带电体都可视为点电荷,但还必须满足真空条件,选项 A 对,C 错当 r0 时,两电荷就不能看成点电荷了,公式 Fkq1q2r2得出的,选项 D 对答案:AD第15页,共37页,编辑于2022年,星期二【触类旁通】2真空中有两个半径为 R 的带电金属球,两球中心相距为r(r4R),设两球带电荷量绝对值
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