2.库仑定律 (3).ppt

第二节库仑定律,一、探究影响点电荷之间相互作用的因素,1.点电荷：.定义：当一个带电体的线度比它到其他带电体的距离小得多，以至在研究它与其他带电体相互作用时，该带电体的形状与电荷的分布状况对相互作用的影响无关紧要，该带电体相当于一个带电的点，这样的电荷称为点电荷。,.注意：.点电荷是只有电荷量，没有大小形状的理想模型；.实际带电体能否看做点电荷要根据具体问题判断。,一、探究影响点电荷之间相互作用的因素,F电=mgtan,F电1/r2,F电Q1Q2,F电Q1Q2/r2,F电=kQ1Q2/r2,实验探究,实验原理：,实验方法：,控制变量法,二.库仑定律,1.库仑定律内容:教材P8黑体字真空中两个静止的点电荷之间的作用力（斥力或引力）与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。,2.适用条件:,真空中的点电荷,3.表达式:,理解注意：,1)均匀带电球体可以视为点电荷.,2)公式,在计算时,Q1Q2一律带绝对值.,方向：在两点电荷连线上，同种电荷相斥、异种电荷相吸。,3)点电荷之间的静电力遵循牛顿第三定律。,例题1：,小结：当空间有两个以上的点电荷时，其中一个点电荷所受的静电力，应该是其他所有点电荷对这个点电荷的静电力的合力（遵循平行四边形定则）。,例2.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.(已知电子质量m1=9.110-31kg,质子质量m2=1.6710-27kg,电子和质子的电荷量都是1.6010-19C.),解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是,F1,F2,=,kQ1Q2,Gm1m2,=,9.01091.6010-191.6010-19,6.6710-119.110-311.6710-27,=,2.31039,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.,例3：两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则小球间库仑力大小为（）A.12/F；B.3F/4；C.4F/3；D.12F。,小结：完全相同的金属小球接触后电荷分配：同种电荷：先相加再平分；异种电荷：先中和再平分；,例4：两个半径为R的带电金属球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距L=4R时，两者间的静电力大小为（）,D.无法确定,第二课时,题型一库仑力作用下的平衡,例1,设某星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方，若将同样的电子粉尘带到距离星球表面2000km的地方相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘（）A.向星球下落；B.仍在原处悬浮；C.推向太空；D.无法判断。,练习,如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为T。现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距离B为x/2处平衡，则A受到绳的拉力为（）A.T；B.2T；C.4T；D.8T。,练习,小结：相似三角形法,例2：A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷：（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？,+,+,A,B,9Q,4Q,小结：对(2)三点共线，同夹异，大夹小，中间电荷靠近小。,例3如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B。现给B一个沿垂直AB方向的速度v0，B球将（）A.若A、B为异性电荷，B球一定做圆周运动；B.若A、B为异性电荷，B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动；C.若A、B为同种电荷，B球一定做远离A球的变加速曲线运动；D.若A、B为同种电荷，B球的动能一定会减小。,题型二库仑力作用下的加速运动,例4：一半径为R的绝缘球壳上均匀的带有电荷量为+Q的电荷，另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受的力为零。现在球壳上挖去半径为r（r0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧链接。当3个小球处在静止状态时，每个弹簧长度为l。已知静电力常数为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每个弹簧的原长为（）,例7、如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求（1）F的大小？（2）C球所带电量为多少？带何种电荷？,+,例8