电荷库仑定律

第一章电场电流 1 电荷库仑定律 1 1电荷库仑定律 1 我们知道经过摩擦过的许多物体具有吸引轻小物体的性质 认为物体带有电荷 电荷的概念 比如 经过丝绸摩擦过的玻璃棒可以吸引轻小物体 我们说玻璃棒带有电荷 经过毛皮摩擦过的硬橡胶棒可以吸引轻小物体 我们说硬橡胶棒带有电荷 实验指出 玻璃棒之间 橡胶棒之间是相互排斥的 而玻璃棒与橡胶棒之间是相互吸引的 这是为什么 两种电荷是不同的 实验发现 所有电荷要么与玻璃棒电荷相同 要么与橡胶棒所以带电荷相同 这说明什么 1 1电荷库仑定律 2 自然界中只存在两种性质的电荷 且同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 富兰克林将前者命名为正电荷 后者命名为负电荷 电荷的性质与作用关系 回忆 正负号在物理中有哪些作用 电荷的多少 电荷量 描述电荷多少的物理量 简称 电量符号 q或Q 单位 库仑 SI制 简称 库符号 C 知道了物质的微观构成 你能知道通过摩擦使物体带电的原因是什么吗 还有哪些其它起电方式 1 1电荷库仑定律 3 1 起电方式 摩擦起电 摩擦起电的原因 不同物体对核外电子束缚能力不同 当两个物体相互摩擦时 会有一些束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上 这样 失去电子的物体因为正电荷多于负电荷而带正电 得到电子的物体因为负电荷多于正电荷而带负电 1 1电荷库仑定律 4 带正电的离子 问 摩擦起电创生了电荷 摩擦起电的本质 通过摩擦 失去电子的带正电 得到电子的带负电 原子 原子核和核外 带负电的 电子 原子核 带正电的质子和不带电的中子 电荷从一物体转移到另一物体 电荷并没有凭空产生 起电的本质是发生了电子的转移 1 1电荷库仑定律 5 感应起电 把电荷移近不带电的导体 可使导体带电的现象 A B 如先移开带电球 再分开AB A B还能带电吗 AB重新接触后 导体不带电了 说明A B分开后带等量异种电荷 重新接触后等量异种电荷发生中和 实验 1 1电荷库仑定律 6 接触起电 接触后 再分开 Q Q 接触后 再分开 Q 3Q Q Q 实质 电荷从一个物体转移到另一个物体 分配规律 同种电荷平分 异种电荷先中和再平分 相同小球 1 1电荷库仑定律 7 2 电荷守恒定律 电荷既不会创生 也不会消灭 只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一部分转移到另一部分 在转移过程中 电荷的总量保持不变 代数和 自然界重要的基本规律之一 科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量 质子 正电子所带电荷量与它相同 但符号相反 且带电体的电荷量必是最小电荷量的整数倍 大小 e 1 60 10 19C 3 元电荷 概念 最小的电荷量叫元电荷 1 1电荷库仑定律 8 静电计 指针式验电器 验电器 验电器 检验是否带点的仪器 1 1电荷库仑定律 9 为什么头发会分开 同种电荷互相排斥 猜想 电荷之间作用力大小与哪些因素有关呢 1 1电荷库仑定律 10 1 1电荷库仑定律 11 实验结论 电荷之间作用力F大小随电荷量q的增大而增大 F随r的增大而减小 当时 对万有引力的研究已经相当深入 科学家发现电荷间力与万有引力的各种表现一致 如 匀质球壳对其中质点引力为0 带电体对内部电荷引力也为0 因此 一些科学家猜测电荷之间的力也具有类似万有引力的规律 万有引力定律表达式是 猜想 电荷之间力的大小会是 1 1电荷库仑定律 12 真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比 跟它们之间距离的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 内容 表达式 k叫静电力常量 k 9 0 109N m2 C2 适用范围 库仑力或静电力 标量式 真空 静止 点电荷 不必要 必要 但中学不考 做题不必考虑 必要 与质点类似 方向 1 1电荷库仑定律 13 14 点电荷 没有大小的带电体 叫做点电荷 是一种理想化模型 简化条件 在研究带电体间的相互作用时 如果带电体自身的大小远远小于它们之间的距离 l r 带电体的大小 形状及电荷分布状况对我们所讨论的问题影响甚小 相对来说可把带电体看作一点电荷 电荷分布均匀带电球 壳 由于球所具有的对称性 也可以当作电电荷来处理 电荷集中在球心的点电荷 1 1电荷库仑定律 下列关于点电荷的说法中 正确的是A 只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B 点电荷是客观存在的 虽然不多见 C 当两个带电体的形状对它相互作用力的影响可忽略时 这两个带电体可看作点电荷D 点电荷的带电量很小 1 1电荷库仑定律 15 下列说法中正确的是A两点电荷q1 q2之间之间存在静电力 若q1 q2则q1受到静电力大于q2的静电力 B 库仑定律是电磁学的基本定律之一 适用于所有的带电体之间 C 根据公式F k q1q2 r2 可知当间距r 0时 静电力F D 静电力常量的数值是由实验得到的