《真空中的库仑定律》课件

1、中等职业教育物理（基础版）下册中等职业教育物理（基础版）下册第三章第三章 电场电场3.1 真空中的库仑定律真空中的库仑定律知识链接知识链接1. 1.自然界有两种电荷：正电荷、负电荷自然界有两种电荷：正电荷、负电荷2. 2. 在一个封闭系统里，电荷量守恒的在一个封闭系统里，电荷量守恒的3. 3. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引设问设问如何考虑带电体的大小对电荷之间的相互如何考虑带电体的大小对电荷之间的相互作用的影响？作用的影响？设问设问既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？间相互作用力的大

2、小决定于那些因素呢？一、点电荷一、点电荷1. 1. 带电体的大小远小于它与其他带电体的距离带电体的大小远小于它与其他带电体的距离2. 2. 理想化的实体模型理想化的实体模型3. 3. 忽略了带电体的大小和形状忽略了带电体的大小和形状定义：带电的几何点定义：带电的几何点4. 4. 强调带电体的位置、电荷量强调带电体的位置、电荷量将带电体放到具体研究问题中再判断其将带电体放到具体研究问题中再判断其是否可以视作点电荷是否可以视作点电荷二、库伦定律二、库伦定律比较相同的小球在比较相同的小球在不同位置所受带电不同位置所受带电体体A A的作用力的大小的作用力的大小距离越近，偏角越大，力越大；距离距离越近，

3、偏角越大，力越大；距离越远，力越小。越远，力越小。二、库伦定律二、库伦定律比较相同位置的小球在不同比较相同位置的小球在不同电荷量的情况下所受带电体电荷量的情况下所受带电体A A的作用力的大小。的作用力的大小。电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大二、库伦定律二、库伦定律库伦扭秤实验库伦扭秤实验 ：控制变量法：控制变量法带电的金属小球带电的金属小球A和和C、不带电的小球、不带电的小球B内容：内容：真空真空中两个中两个静止点电荷静止点电荷之间相互作用力，与它们的电之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作

4、用力的离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。方向在它们的连线上。rQQkF221二、库伦定律二、库伦定律1. 1. k k叫静电力常量，叫静电力常量，k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/C/C2 2rQQkF2212. 2. 电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力3. 3. 适用条件：真空中静止点电荷适用条件：真空中静止点电荷 二、库伦定律二、库伦定律4 .4 .库仑力的方向：在它们的连线上。库仑力的方向：在它们的连线上。rQQkF221同种电荷同种电荷异种电荷异种电荷二、库伦定律二、库伦定律rQQkF2215. 5.相互作用的两个点

5、电荷，不论它们的电量是否相相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相等，它们受到的库仑力是一对作用力和反作用力等，它们受到的库仑力是一对作用力和反作用力6. 6.计算时电荷量只代入大小，不带计算时电荷量只代入大小，不带“+”“+”、“-”“-”号号库仑定律只能计算库仑力的大小库仑定律只能计算库仑力的大小 ，方向在连线上，方向在连线上，还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定确定1. 1. 下列说法中正确的是：下列说法中正确的是：A.A.点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是 不存在的不存在的B.B.点电荷就是体积

6、和带电量都很小的带电体点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.C.根据库仑定律可知，当根据库仑定律可知，当r 0 r 0 时时,F ,F D.D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的一个带电体能否看成点电荷，不是看它的 尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研 究的问题的影响是否可以忽略不计究的问题的影响是否可以忽略不计答案：AD 三、典型例题三、典型例题变变 式式迁迁 移移2 2对于库仑定律，下面说法正确的是对于库仑定律，下面说法正确的是( () )A A库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用作用 力力B B两个带

7、电小球即使相距非常近，也能用库仑定两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律律C C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D D当两个半径为当两个半径为r r的带电金属球中心相距为的带电金属球中心相距为4r4r时，时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量带的电荷量变变 式式迁迁 移移3 3两个点电荷相距为两个点电荷相距为d d，相互作用力大小，相互作用力大小为为F F；保持两点电荷电荷量不变，改变它们；保持两点电荷电荷量

8、不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小变为之间的距离，使之相互作用力大小变为4F4F，则两点电荷之间的距离应变为则两点电荷之间的距离应变为( () )A A4d B4d B2d C2d Cd/2 Dd/2 Dd/4d/4变变 式式迁迁 移移变变 式式迁迁 移移解：氢原子核与电子之间的库仑力解：氢原子核与电子之间的库仑力 F F电电为：为：6.6.在氢原子中，原子核只有在氢原子中，原子核只有1 1个质子个质子, , 核外只有核外只有1 1个电子个电子, , 它它们之间的距离们之间的距离 r r = 5.3 = 5.31010-11-11 m m 。求氢原子核与电子之间。求氢原子核与电子之间

9、的库仑力的库仑力 F F电与电与它们之间的万有引力它们之间的万有引力F F引引 的比值？的比值？ ( (已知质已知质子的质量为子的质量为1.671.67 10 10-27-27kgkg，电子的质量为，电子的质量为9.19.11010-31-31kgkg）221rqqkF 电电N102 . 88 氢原子核与电子之间的万有引力氢原子核与电子之间的万有引力 F F 引引 为：为：221rmmGF 引引N106 . 347 392.3 10FF引库小结：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研小结：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。略。F F电电F F 引引变变 式式迁迁 移移7q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知点电荷，已知q1与与q2之间的距离为之间的距离为l1，q2与与q3之间之间的距离为的距离为l2