电荷及其瘦恒定律

1、第一章第一章 静电场静电场1 电荷及其瘦恒定律电荷及其瘦恒定律2 库仑定律库仑定律一、三种起电方式一、三种起电方式1、摩擦起电、摩擦起电2、感应起电：将电荷移近不带电物体，可以使导、感应起电：将电荷移近不带电物体，可以使导体带电体带电3、接触起电、接触起电问：两个完全相同的金属球问：两个完全相同的金属球a、b，带电接触后在分，带电接触后在分开，电荷如何分配？开，电荷如何分配？121222QQQQ 平分中和后平分同种电荷各带电：异种电荷各带电：一、三种起电方式一、三种起电方式1、摩擦起电、摩擦起电2、感应起电：将电荷移近不带电导体，可以使导、感应起电：将电荷移近不带电导体，可以使导体带电体带电3

2、、接触起电、接触起电4、物体带电的本质、物体带电的本质 电荷在物体之间的转移或在物体内部各部分之电荷在物体之间的转移或在物体内部各部分之间的转移间的转移二、电荷守恒定律（课本二、电荷守恒定律（课本:P4）电荷守恒定律电荷守恒定律 电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一电荷既不能创造，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，电荷的总分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。量保持不变。 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是不变的。代数和总是不变的。也常

3、表示为也常表示为一、三种起电方式一、三种起电方式1、摩擦起电、摩擦起电2、感应起电：将电荷移近不带电导体，可以使导、感应起电：将电荷移近不带电导体，可以使导体带电体带电3、接触起电、接触起电4、物体带电的本质、物体带电的本质 电荷在物体之间的转移或在物体内部各部分之电荷在物体之间的转移或在物体内部各部分之间的转移间的转移二、电荷守恒定律（课本二、电荷守恒定律（课本:P4）三、元电荷三、元电荷1、元电荷是物体的最小带电量：、元电荷是物体的最小带电量：191.6 10eC2、物体的带电量必为元电荷的整数倍、物体的带电量必为元电荷的整数倍3、比荷（荷质比）：粒子的带电量与质量的比值、比荷（荷质比）：

4、粒子的带电量与质量的比值111.76 10/C kg电子的比荷：四、电荷间的相互作用力四、电荷间的相互作用力1、同种电荷相斥，异种电荷相吸、同种电荷相斥，异种电荷相吸2、电荷间的相互作用力的相关因素探究、电荷间的相互作用力的相关因素探究猜想猜想：两个电荷间的相互作用力与哪些因素有关？：两个电荷间的相互作用力与哪些因素有关？探究探究：控制变量法：控制变量法 设两电荷的电量分别为设两电荷的电量分别为 Q1、Q2，两电荷间距，两电荷间距离为离为 r，两电荷间作用力为，两电荷间作用力为 F1212rQQFQQrF不变，不变， 定量研究如何同时测得距离和电场力大小如何改变并确定电量大小库库仑仑扭扭秤秤库

5、仑扭秤实验库仑扭秤实验 17851785年年, ,库仑用他自库仑用他自己发明的扭秤己发明的扭秤, ,从实从实验得到静电力的平验得到静电力的平方反比定律。方反比定律。1221Fq qFr122q qFr四、电荷间的相互作用力四、电荷间的相互作用力1、同种电荷相斥，异种电荷相吸、同种电荷相斥，异种电荷相吸2、电荷间的相互作用力的相关因素探究、电荷间的相互作用力的相关因素探究3、库仑定律、库仑定律（1）内容：）内容：真空真空中两个中两个点电荷点电荷之间相互作用的电场之间相互作用的电场力，与它们的力，与它们的电量的乘积电量的乘积成成正比正比，与它们的，与它们的距离的距离的平方平方成成反比反比，作用力的

6、方向在它们的，作用力的方向在它们的连线连线上。上。（2）表达式：）表达式：122q qFkr9229 10/kN mC 静电力常量：（3）适用条件：真空中的）适用条件：真空中的点电荷（带电的质点）点电荷（带电的质点） 空气中，空气中，r 远远大于带电体尺寸（近似看成点远远大于带电体尺寸（近似看成点电荷），库仑定律近似适用。电荷），库仑定律近似适用。注意注意: : 库仑定律表明库仑定律表明, ,库仑力和距离是库仑力和距离是 , ,这和这和万有引力十分相似。万有引力十分相似。 平方反比律平方反比律库仑定律适用于库仑定律适用于 . . 真空中两静止点电荷间的作用真空中两静止点电荷间的作用 如 果 不

7、 可 以 看 成 点 电 荷 该 如 何 处 理 如 果 不 可 以 看 成 点 电 荷 该 如 何 处 理呢呢? ? 。 看电荷分布中心看电荷分布中心 库仑力具有力的一切性质库仑力具有力的一切性质 在使用公式在使用公式F=kqF=kq1 1q q2 2/r/r2 2时时, ,是否需要把是否需要把q q1 1、q q2 2的正负的正负符号代入计算符号代入计算? ? . .不需要不需要当多个带电体同时存在时，任二带电体间的作用当多个带电体同时存在时，任二带电体间的作用力仍遵守力仍遵守 ，任一带电体同时受到多个库，任一带电体同时受到多个库仑力的作用，可以利用力的合成的仑力的作用，可以利用力的合成的

8、 定则定则求出合力。求出合力。 库仑定律库仑定律 平行四边形平行四边形 已知氢核已知氢核( (质子质子) )的质量是的质量是1.671.671010-27-27 kg kg，电子的质量是电子的质量是9.19.11010-31 -31 kgkg，在氢原子内它，在氢原子内它们之间的最短距离为们之间的最短距离为5.35.31010-11 -11 m m。试比较氢。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。核与核外电子之间的库仑力和万有引力。例例1 1： 在真空中两个相同的带等量异号电荷的金在真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球属小球A A和和B(B(均可看做点电荷均可看做点电荷),),分别固定

9、在两分别固定在两处处, ,两球间静电力为两球间静电力为F.F.现用一个不带电的同样现用一个不带电的同样的金属小球的金属小球C C先与先与A A接触接触, ,再与再与B B接触接触, ,然后移开然后移开C,C,此时此时A A、B B球间的静电力变为多大球间的静电力变为多大? ?若再使若再使A A、B B间距离增大为原来的间距离增大为原来的2 2倍，则它们间的静电倍，则它们间的静电力又为多大？力又为多大？例例2:2:例例3:有两个完全相同的带电小球和。有两个完全相同的带电小球和。分别带电分别带电10和和-Q, 球心间距为球心间距为R，将它，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一们用绝缘支柱固定起来

10、，现用第三个一样的不带电的金属球样的不带电的金属球C反复不断地和反复不断地和A、B轮流接触，最后移开轮流接触，最后移开C，A、B间的作用间的作用力变为原来的多少倍？力变为原来的多少倍？例例4:4:在边长为在边长为a a的正方形的每一顶点都的正方形的每一顶点都放置一个电荷量为放置一个电荷量为q q的点电荷的点电荷. .如果保如果保持它们的位置不变持它们的位置不变, ,每个电荷受到其他每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力是多大三个电荷的静电力的合力是多大? ?例例5: 5: 两个半径为两个半径为R R的金属球的金属球, ,分别带分别带电电q q和和-3q.-3q.当球心相距当球心相距r=3Rr=

11、3R放置时放置时, ,两两球间的相互作用力为球间的相互作用力为F.F.若将两球接触若将两球接触后放回原来的位置后放回原来的位置, ,则两球之间的相则两球之间的相互作用力大小为互作用力大小为 ( )( ) A. F B. A. F B. 等于等于F/3 F/3 C. C. 大于大于F/3 D. F/3 D. 小于小于F/3F/3 q1m1q2m2发散发散: :如图所示如图所示, ,真空中有两个点电荷真空中有两个点电荷q q1 1和和q q2 2, ,它们的质量分别为它们的质量分别为m m1 1和和m m2 2，现在用两根绝缘细，现在用两根绝缘细线栓挂在天花板上，在库仑力作用下两根细线线栓挂在天花板上，在库仑力作用下两根细线与竖直方向夹角为与竖直方向夹角为和和，且两点电荷此时处，且两点电荷此时处于同一水平线上，则以下说法正确的是（于同一水平线上，则以下说法正确的是（T T1