电荷 库仑定律1

第十三章电场,13.1电荷库仑定律,初中的知识,1.初中学过自然界中有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?,1.自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.电荷的多少用电荷量来表示.,2.一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?,2.不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性.用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电.,3.摩擦起电的实质是什么？,3.摩擦起电的实质是:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电.,一、电荷,1、自然界中只存在两种电荷：正电荷，负电荷。,2、电荷间的相互作用规律,同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。,3、电荷量:,电荷的多少.,单位：,库仑（C）,符号：Q或q,b.静电感应：,将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应.,利用静电感应使物体带电，叫感应起电。,实质：,电荷从物体一部分转移到另一部分.,5、电中和,正电荷和负电荷相互抵消的现象叫做电中和。,4、使物体带电的方法及其实质,a.摩擦起电,实质：,使自由电子从一个物体转移到另一个物体.,二、电荷守恒定律,电荷既不能创造，也不能消灭，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，而且在转移的过程中，电荷的总量不变。,三、元电荷,1、元电荷,所有物质的带电量，都只可能是某个数值的整数倍，人们通常把这个电量的绝对数称之为基本电荷，或元电荷。,e=1.6010-19C,2、比荷,电子电荷量e和电子质量me之比,e/m=1.761011C/kg,四、库仑定律,1、与电荷间相互作用力有关的因素:,a.两电荷间距离,b.两电荷电荷量,2、库仑定律,真空中两个点电荷之间相互作用的电力，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.,A、大小：,B、方向：,在它们的连线上.（同性相斥，异性相吸）,C、适用条件：,a.真空中,b.点电荷,空气中也适用,b.点电荷,（1）定义:具有带电体全部电荷量的点,（2）条件:带电体间的距离比它们自身的大小大得多带电体的大小和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,D、静电力常量k,公式中各量均用国际单位制,注意：用公式计算时，电荷量代绝对值计算，求的是力的大小,例.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=9.110-31kg,质子的质量m2=1.6710-27kg,电子和质子的电荷量都是1.6010-19C.,从例题可以看出：电子和质子的静电力F1是它们间万有引力F2的2.31039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.,解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是F1=KQ1Q2/r2F2=Gm1m2/r2F1/F2=KQ1Q2/Gm1m2=2.31039,练习：1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是(),A、只有体积很小的带电体才能看作点电荷B、体积很大的带电体一定不能看作点电荷C、当两个带电体的形状对它们之间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、对于任何带电球体,总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷,2、下列关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2的说法中，正确的是（）A、当真空中两个电荷间的距离r时，它们间的静电力F0B、当真空中两个电荷间的距离r0时，它们间的静电力FC、当两个电荷间的距离r时，库仑定律的公式就不适用了D、当两个电荷间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式不适用了,（6）接（5）题，为使两球接触后，静电力的大小不变，应如何放置两球？,3.两个相同的均匀带电小球，分别带Q1=110-3C，Q2=210-3C，在真空中相距10m且静止，求:,（1）相互作用的静电力为F.,（2）今将Q1、Q2、r都加倍，问作用力变化？,（3）只改变两电荷的电性，作用力如何？,（4）只将r增大到2r，作用力如何？,（5）将两个球接触一下后，仍放回原处，作用力如何？,4、两个相同的金属小球，所带电量之比为1：7，在真空中相距为r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的（）A、4/7B、