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1、9.2 库仑定律导入新课同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素呢?1.1.可能跟电荷电量有关可能跟电荷电量有关猜想:2.2.可能与两个电荷间的距离有关可能与两个电荷间的距离有关一、电荷之间的作用力一、电荷之间的作用力实验表明:电荷之间的作用力实验表明:电荷之间的作用力1 1)随电荷量的增大而增大)随电荷量的增大而增大2 2)随距离的增大而减少)随距离的增大而减少 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.一、电荷间相互作用力电荷间相互作用力 法国物理学家库仑利用法国物理学家库仑利用扭秤扭秤研究出了电荷
2、间相互作用力的大小跟电研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。量和距离的关系。B球的作用是使A球在水平面内平衡平衡小球平衡小球B细银丝细银丝带电小球带电小球C带电小带电小球球A刻度盘与指针刻度盘与指针实验装置二、库仑的实验二、库仑的实验二、库仑的实验二、库仑的实验ACQA电量均分ACQAD2Q条件:条件:大小、形状、材料等完全相同的小球大小、形状、材料等完全相同的小球结论:结论:1.当电量不变时,当电量不变时,F与距离与距离r的二的二次方成反比次方成反比 F电量分配二、库仑的实验二、库仑的实验结论:结论:当电荷量不变时,力当电荷量不变时,力F与距离与距离r的二次方成反比。的二次方成反
3、比。当距离不变时,力当距离不变时,力F与与q1、q2的乘积成正比。的乘积成正比。三、库仑定律式中的式中的k是比例系数,叫作是比例系数,叫作静电力常量静电力常量。国国际际单单位位制制中中,电电荷荷量量的的单单位位是是库库仑仑(C),力力的的单单位位是是牛牛顿顿(N),距离的单位是米(),距离的单位是米(m)。)。k的数值是的数值是当当两两个个点点电电荷荷所所带带的的电电荷荷量量为为同同种种时时,它它们们之之间间的的作作用用力力为为斥斥力力;反之,为异种时,它们之间的作用力为引力。反之,为异种时,它们之间的作用力为引力。(1 1)元电荷元电荷是电荷量,是电荷量,点电荷点电荷是带电体的是带电体的理想
4、模型理想模型;(2 2)电子的带电量等于元电荷,研究宏观问题时,电子、质子可看做电子的带电量等于元电荷,研究宏观问题时,电子、质子可看做点电荷点电荷。点电荷的带电量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数。点电荷的带电量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数倍倍。点电荷与元电荷区别点电荷与元电荷区别库仑是通过什么样的实验方法找到电荷间作用力的关系的呢库仑是通过什么样的实验方法找到电荷间作用力的关系的呢?【例题】【例题】已知氢核(质子)质量为已知氢核(质子)质量为1.6710-27kg。电子的质量是。电子的质量是9.110-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为在氢原子内它们之间的最短距离为
5、5.310-11 m。试比较氢核与核外电子之间的。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。库仑力和万有引力。【解析】【解析】库仑力大小库仑力大小:万有引力大小万有引力大小:静电力与万有引力【例题【例题2 2】真空中有三个点电荷,它们固定在边长真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm50cm的等边三角形的的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷的带电量都是三个顶点上,每个点电荷的带电量都是 210210-6-6 C,C,求它们各自所受的库求它们各自所受的库仑力。仑力。q1q2q3静电力的计算实验证明:两个点电荷之间的作用力不因第三个实验证明:两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改
6、变。因此两个或两个以上点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的单独对这个电荷的作用力的矢量和矢量和。【解析】【解析】q3 共受共受 F1 和和 F2 两个力的作用,两个力的作用,q1=q2=q3=q,相互间的,相互间的距离距离 r 都相同都相同,所以所以根据平行四边形定则,合力是根据平行四边形定则,合力是:合力的方向沿合力的方向沿 q1 与与 q2 连线的垂直平分线向外。连线的垂直平分线向外。静电力的计算库仑力的叠加D2.2.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
7、在的B.B.点电荷是一种理想化模型C.C.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ABDABD3.如图,在一条直线上有两个相距如图,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷的点电荷A、B,A带电带电Q,B带电带电9Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C,恰好使三,恰好使三个点电荷处于平衡状态,则个点电荷处于平衡状态,则C带带_(填正电荷或负电荷),(填正电荷或负电荷),所带电量为所带电量为_三个点电荷平衡规律:三个点电荷平衡规律:共线,两同夹异,两大夹小,近小远大共线,两同夹异,两大夹小,近小远大解:根据平衡条件判断,解:根据平衡条件判断,C应带负电,放在应带负电,放在A的左侧且和的左侧且和AB在一条直线上。在一条直线上。设设C电量为电量为q,与,与A相距相距x。以。以C为研究对象为研究对象,由平衡条件得:,由平衡条件得:代入数据解得代入数据解得 再以再以A为研究对象为研究对象,则有,则有代入数据解得代入数据解得感 谢 您 的 耐 心 聆 听Id like to finish by saying how grateful I am for your attention.
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