库伦定律 (2)

1、库库 仑仑 定定 律律电荷之间作用力由哪些因素决定呢？电荷之间作用力由哪些因素决定呢？探究实验实验表明：实验表明：电荷之间的作用力电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 1.F1.F与与r r有关有关 库仑的实验库仑的实验研究方法研究方法：结论：结论：保持两球上的电量不变保持两球上的电量不变，改变两球，改变两球之间的距离之间的距离r r，从实验结果中库仑得出，从实验结果中库仑得出静电静电力与距离的平方成反比力与距离的平方成反比，即，即 F1/rF1/r2 2实验装置实验装置：扭秤控制变量法控制变量法.库伦扭秤库伦扭秤.2.F

2、2.F与与q q有关有关 库仑的实验库仑的实验结论：结论：保持两球间的距离不变保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出果中库仑得出静电力与电量的静电力与电量的乘积成正比乘积成正比，即，即 F qF q1 1q q2 2 真空中两个点电荷之间的相互作用力，真空中两个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，作用力的方向的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上在它们的连线上,同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥,异种异种电荷相互吸引。电荷相互吸引。大小：122q qFkr 其中

3、其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2适用范围：适用范围：1. 1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.点电荷点电荷 1. 1.在研究带电体间的相互作用时在研究带电体间的相互作用时, ,如果带电体如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小本身的大小, ,对我们所讨论的问题影响甚小对我们所讨论的问题影响甚小, ,相对来说相对来说可把带电体视为一几何点可把带电体视为一几何点, ,并称它并称它为点电荷为点电荷(

4、(只有电荷量只有电荷量, ,没有大小、形状没有大小、形状) ) 。2.2.点电荷是点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象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是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理理想化的模型想化的模型。3.3.点电荷本身的线度不一定很小点电荷本身的线度不一定很小, ,它所带的它所带的电量也可以很大。电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中点电荷这个概念与力学中的的“质点质点”类似类似。 例例:一个半径一个半径r1=10cm的带电圆盘的带电圆盘,如果考如果考虑它和虑它和d1=10m处某个电子的作用力处某个电子的作用力,就就完全可以把它看作完全可以把它

5、看作_. 点电荷点电荷一个无限大的带电平面一个无限大的带电平面 而如果这个电子离带电圆盘只有而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于那么这一带电圆盘又相当于_.例例1. 1. 把两个完全相同的小球接触后分开把两个完全相同的小球接触后分开, ,两球相互排两球相互排斥斥, ,则两球原来的带电情况可能是则两球原来的带电情况可能是( ( ) )A AB BC CD D原来的其中一个带电原来的其中一个带电两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷

6、ACDACD 例例2 2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球小球A A、B B、C C，A A带电量带电量7Q7Q，B B带电带电-Q-Q，C C不带电，将不带电，将A A、B B固定起来，然后让固定起来，然后让C C球反复与球反复与A A、B B接触，最后移去接触，最后移去C C球，试问球，试问A A、B B间的库仑力变为原来的多少？间的库仑力变为原来的多少？ 解：由于解：由于C C在在A A、B B间反复接触，故最终三个球的带间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。电量必相同。QQQqqBA237/故故222277rQkrQQkrqqkFBA2222/422rQkrQQkrqqkFBA74/FF例例3 3、 有两个半径为有两个半径为r r的带电金属球中心相距的带电金属球中心相距为为L(L=4r), L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力对于它们之间的静电作用力（ 设 每 次 各 球 带 电 量 绝 对 值 相 同 ）（ 设 每 次 各 球 带 电 量 绝 对 值 相 同 ）( )( ) A. A. 带同种电荷时大于带异种电荷时带同种电荷时大于带异种电荷时 B. B. 带异种电荷时大于带同种电荷时带异种电荷时大于带同种电荷时 C. C. 带等量负电荷时大