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静电力库仑定律 知识回顾 1 自然界有几种电荷 如何使物体带电 2 如何检测物体是否带电 3 电荷的多少用什么表示 研究方法 影响因素可能为 电荷量 两电荷间的距离 带电体形状 大小 环境 质量等 点电荷 带电体有时可以看做点电荷 物体有时可以看作质点 带电体的形状和大小对相互作用力的大小可以忽略 那么带电体可以看作一个点 称为点电荷 库仑 Coulomb1736 1806 法国物理学家 1785年 库仑定律 库仑扭秤实验 1 库仑做实验的装置 库仑扭秤 操作方法 力矩平衡 静电力力矩 金属细丝扭转力矩 思想方法 放大 转化 设计思想 控制变量法 控制 库仑扭秤实验 2 库仑研究力与距离的定量关系 结论 库仑扭秤实验 3 库仑研究力与电荷量的定量关系 结论 四 库仑定律 1 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 3 方向 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 4 适用条件 真空 静止的点电荷 点电荷是一种理想化模型 只有电荷量而没有大小的几何点 电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力 K 静电力常量 k 9 0 109N m2 C2 例1 两个放在绝缘上的相同金属球A B 相距d 球的半径比d小得多 分别带有电荷3q和q A球受到的库仑引力大小为F 1 B球受到的库仑引力为 2 若保持球A B的电荷量不变 电荷间的距离增大为原来的2倍 电荷间的作用力为 3 若保持球A B间距离不变 电荷量都增大为原来的2倍 电荷间的作用力为 4 现将这两个金属球接触 然后仍放回原处 则电荷间的作用力将变为 引力或斥力 大小为 F F 4 4F 斥力 F 3 五 静电力与万有引力的比较 库仑定律与万有引力定律的比较 定律 公式 公式适用范围 共同点 不同点 影响大小的因素 库仑定律 与两个物体质量有关 只有引力 都与距离的平方成反比 都有一个常数 万有引力定律 点电荷 质点 与两个物体电量有关 有引力 也有斥力 Q1 Q2 r M m r 解 质子与电子之间的库仑力F电为 例2试比较电子和质子间的静电引力和万有引力 已知电子的质量m1 9 10 10 31kg 质子的质量m2 1 67 10 27kg 电子和质子的电荷量都是1 60 10 19C 距离是5 3 10 11m 质子与电子之间的万有引力F引为 电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力 研究带电微粒间相互作用时 经常忽略万有引力 库仑力与万有引力的比值为 知识小结 真空中两个点电荷之间的相互作用力 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 作用力的方向在它们的连线上 3 适用条件 4 点电荷 k 9 0 109N m2 C2 2 公式 1 内容 真空 空气中近
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