湖南省长郡中学高中物理 第一章 第二节 库仑定律课件 新人教版选修31.ppt

同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 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决定于那些因素呢 影响两点电荷间作用力的因素 距离和电荷量 实验表明 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大 随着距离的增大而减小 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 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 库仑做了大量实验 于1785年得出了库仑定律 库仑扭秤 库仑的实验 库伦做实验用的装置叫做库伦扭秤 如图 细银丝的下端悬挂一根绝缘棒 棒的一端是一个带电的金属小球a 另一端有一个不带电的球与a球的重力平衡 当把另一个带电的小球c插入容器并使它靠近a时 a和c之间的作用力使悬丝扭转 通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小 1 保持a c两球的带电量不变 改变a c之间的距离r 记录每次悬丝扭转的角度 便可以找到力f与距离r的关系 2 保持a c两球之间的距离r不变 改变a c的带电量q1和q2 记录每次悬丝扭转的角度 便可以找到力f与q1和q2的关系 1 f与r有关 2 f与q有关 库仑的实验 研究方法 控制变量法 结论 保持两球上的电量不变 改变两球之间的距离r 从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比 即f 1 r2 结论 保持两球间的距离不变 改变两球的带电量 从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比 即f q1q2 库仑定律 内容 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 与它们的电荷量的乘积成正比 与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 库仑定律 大小 内容 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 与它们的电荷量的乘积成正比 与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 库仑定律 其中k叫静电力常量 k 9 0 109n m2 c2是由实验测定出来的 大小 内容 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 与它们的电荷量的乘积成正比 与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 库仑定律 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力 适用范围 1 真空中 2 点电荷 其中k叫静电力常量 k 9 0 109n m2 c2是由实验测定出来的 大小 内容 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 与它们的电荷量的乘积成正比 与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 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理想化的模型 点电荷本身的线度不一定很小 它所带的电量也可以很大 点电荷这个概念与力学中的 质点 类似 点电荷 典型例题 例1 关于点电荷的下列说法中正确的是 a 真正的点电荷是不存在的b 点电荷是一种理想模型c 足够小 如体积小于1 的电荷就是点电荷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 典型例题 例1 关于点电荷的下列说法中正确的是 a 真正的点电荷是不存在的b 点电荷是一种理想模型c 足够小 如体积小于1 的电荷就是点电荷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 如果存在两个以上的点电荷 那么每个点电荷要受到什么力 如果存在两个以上的点电荷 那么每个点电荷要受到什么力 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 等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和 例2 已知氢核 质子 是1 67 10 27kg 电子的质量是9 1 10 31kg 在氢原子内它们之间的最短距离为5 3 10 11m 试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力 例2 已知氢核 质子 是1 67 10 27kg 电子的质量是9 1 10 31kg 在氢原子内它们之间的最短距离为5 3 10 11m 试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力 例2 已知氢核 质子 是1 67 10 27kg 电子的质量是9 1 10 31kg 在氢原子内它们之间的最短距离为5 3 10 11m 试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力 从例题可以看出 电子和质子的静电力是它们间万有引力的2 3 1039倍 正因如此 以后在研究带电微粒间相互作用时 经常忽略万有引力 例2 已知氢核 质子 是1 67 10 27kg 电子的质量是9 1 10 31kg 在氢原子内它们之间的最短距离为5 3 10 11m 试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力 库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律 人们至今还不能说明它们的这种相似性 物理学家还在继续研究 例3 真空中有三个点电荷 它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上 每个点电荷都是 2 10 6c 求它们所受的库伦力 例3 真空中有三个点电荷 它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上 每个点电荷都是 2 10 6c 求它们所受的库伦力 例4 下列说法中正确的是 a 点电荷就是体积很小的电荷b 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体c