电荷间的相互作用精选PPT.ppt

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1、关于电荷间的相互作用第1页，讲稿共21张，创作于星期二l定性实验:控制变量法l猜想:与带电体的电量有关与带电体之间的距离有关与带电体自身的大小及形状有关与带电体所处的空间物质即介质有关一一.电荷之间的相互作用力电荷之间的相互作用力定性研究定性研究第2页，讲稿共21张，创作于星期二影响电荷相互作用的因素影响电荷相互作用的因素实验表明：电荷之间的作用力实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少实验表明：电荷之间的作用力实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离

2、的增大而减少实验表明：电荷之间的作用力实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少实验表明：电荷之间的作用力实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少实验表明：（实验表明：（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大 （2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少第3页，讲稿共21张，创作于星期二三大困难：三大困难：1.这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具。这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具。2.连电量的单位都没有，当然就无法比较电荷

3、的多少了。连电量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了。3.带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间的距离。的距离。定量研究定量研究三大困三大困难难的的对对策策 卡文地卡文地许许扭称扭称实验实验库仑库仑扭称扭称实验实验 对对称性称性等分等分电电荷法荷法 质质点点点点电电荷荷 放大思想放大思想 转化思想转化思想 均分思想均分思想 模型思想模型思想第4页，讲稿共21张，创作于星期二l限定：真空中l点电荷（理想模型）忽略带电体的大小LRl类比:万有引力定律实际带电体的大小远小于远小于它们之间的距离时，以致带电体的形状和大小对相互作用的

4、影响可以忽略不计忽略不计时，可近似看作点电荷。带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷第5页，讲稿共21张，创作于星期二 库库 仑仑 定定 律律l大小：l条件：真空中、点电荷l内容：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的二次方成反比。作用力的方向在它们的连线上。方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸ACB+-+6q-3q2q第6页，讲稿共21张，创作于星期二万有引力公式和库仑定律万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力其次，由计算

5、结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计扩扩展展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律用矢量求和法求合力遵循力的平行四边形定则静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力图1.2-3第7页，讲稿共21张，创作于星期二例题例题2:已知氢核质子的质量已知氢核质子的质量m2=1.6710-27 kg电子的质量电子的质量m1=9.110-31kg电子和质子的电荷量都是电

6、子和质子的电荷量都是1.6010-19C在在氢原子内电子与质子间的最短距离为氢原子内电子与质子间的最短距离为r=5.310-11m。试比。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和万有引力。较氢原子中氢核和电子之间的库伦力和万有引力。第8页，讲稿共21张，创作于星期二1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1距离2电量2、库仑定律内容表述：力的大小跟两个点电荷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力的方向在两个点电荷的连线上公式：静电力常量k=9.0109Nm2/C2适用条件：真空中，点电荷理想化模型课堂小结第9页，讲稿共21张，创作于星期二【例1】下面关于点电荷的说法正确的是（）A.只

7、有体积很小的带电体才能看成是点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷D.一切带电体都可以看成是点电荷课堂练习考向考向1：对点电荷的考查：对点电荷的考查第10页，讲稿共21张，创作于星期二两个相同的均匀两个相同的均匀带电小球分小球分别带Q1=1 C Q2=2C 在真空中相距在真空中相距r且静止相互作用的且静止相互作用的库伦力力为F。1今将今将Q1、Q2、r都加倍都加倍问作用力作用力F变化化2只改只改变两两电荷的荷的电性作用力如何性作用力如何3只将只将r增大两倍，作用力如何增大两倍，作用力如何4将两个球接触一下后仍放回

8、原将两个球接触一下后仍放回原处处作用力如何作用力如何5使使两球接触后如果两球接触后如果库伦库伦力的大小不力的大小不变变，应应如何放置两如何放置两球球考向考向2：库仑力的计算：库仑力的计算第11页，讲稿共21张，创作于星期二【例2】两个相距很远的带电金属小球两个相距很远的带电金属小球A A和和B B所带电所带电量分别为量分别为410410-5-5C C 和和 610610-5-5C C，用和它们完，用和它们完全一样的金属小球全一样的金属小球C C先后分别与先后分别与A A、B B各接触一下各接触一下后拿走，后拿走，A A、B B之间的静电力变成原来的多少倍之间的静电力变成原来的多少倍？课堂练习第

9、12页，讲稿共21张，创作于星期二ACACA-BC+-BC-BFF/6A A球和球和B B球原来所带电量分别为球原来所带电量分别为410410-5-5C C 和和 610610-5-5C C第13页，讲稿共21张，创作于星期二例例题题3：真空中有三个点真空中有三个点电电荷它荷它们们固定固定在在边长边长50cm的等的等边边三角形的三个三角形的三个顶顶点上点上每个点每个点电电荷都是荷都是+210-6它它们们各自所受的各自所受的库仑库仑力。力。考向考向3：库仑力的叠加：库仑力的叠加第14页，讲稿共21张，创作于星期二【例3】两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空中，相距r=2m。（1）在它们的

10、连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力。（2）在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力。（3）在连线上A点的左侧C点放上负点电荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。课堂练习第15页，讲稿共21张，创作于星期二考向考向4：万有引力定律与库仑定律的对比分析：万有引力定律与库仑定律的对比分析如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为L，为球半径的4倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么，a与b两球之间的万有引力、库仑力分别为（）第16页，讲稿共21张，创作于星期二考向考向5：利用对称思想求解

11、非点电荷之间的库仑力：利用对称思想求解非点电荷之间的库仑力如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷，另一个电荷量为+q的电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为0现在球壳上挖去半径为r（rR）的一个小圆孔S，则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为_（已知静电力恒量为k），方向_因为电荷均匀分布，所以可知小圆孔带电量为假设不挖去小孔，则电荷受力平衡，合外力为零，现在挖去小孔，则点电荷受力大小，根据库仑定律可得，方向由球心指向小孔中心 由球心指向小孔中心第17页，讲稿共21张，创作于星期二 1.相距为相距为L的点电荷的点电荷A，B带电量分带电量分 别别为为+4Q和和-Q今引入第三个点

12、电荷今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平，使三个点电荷都处于平衡状态，求衡状态，求C的电量和放置的位置。的电量和放置的位置。考向考向6：平衡问题：平衡问题kkkkkk规律总结：规律总结：两大夹小两大夹小 两同夹异两同夹异 近小远大近小远大第18页，讲稿共21张，创作于星期二2.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为量分别为m1，和，和m2，带电量分别为，带电量分别为q1和和q2用细绝缘用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线所成的角度均为所成的角度均为，且两球同处一水平线

13、上，则下述结论且两球同处一水平线上，则下述结论中正确的是（）中正确的是（）Aq1一定等于一定等于q2Cm1一定等于一定等于m2D必须同时满足必须同时满足q1=q2，m1=m2B一定满足一定满足第19页，讲稿共21张，创作于星期二3.如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为m，分别用绝缘细线悬挂于天花板上同一点，平衡时，分别用绝缘细线悬挂于天花板上同一点，平衡时，B球偏离球偏离竖直方向竖直方向角，角，A球竖直悬挂且与绝缘墙壁接触，此时球竖直悬挂且与绝缘墙壁接触，此时A、B两球位两球位于同一高度且相距于同一高度且相距L求：求：（1）每个小球的带电量）每个小球的带电量q；（2）墙壁受到的压力）墙壁受到的压力N；（3）悬挂）悬挂B球的细线的拉力球的细线的拉力T第20页，讲稿共21张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第21页，讲稿共21张，创作于星期二