电荷与库仑定律

电荷与库仑定律第1页，共22页，2023年，2月20日，星期一电场电荷电荷力的性质能的性质电场强度电势差U，电势φ电场线等势面W=qEd=qU=-△εp匀强电场U=E·d互相垂直沿着电场线电势降落应用带电粒子在电场中的运动静电屏蔽电容器第2页，共22页，2023年，2月20日，星期一一、电荷电荷种类同性相斥、异性相吸正电荷、负电荷性质产生摩擦起电接触起电感应起电++++++++接触起电第3页，共22页，2023年，2月20日，星期一感应起电：

感应起电的原因是由于静电感应！第4页，共22页，2023年，2月20日，星期一一、电荷电荷种类同性相斥、异性相吸正电荷、负电荷性质产生摩擦起电接触起电感应起电原因得失电子元电荷第5页，共22页，2023年，2月20日，星期一元电荷：实验表明，任何带电体所带的电荷量总是电子电荷量的整数倍，将这个最小的电荷量称作元电荷。温馨提示：

1、元电荷是自然界中最小的带电量。

2、e的数值最早由密立根(美国)测得！密立根用液滴法测定了电子电荷，证明微小粒子带电量的变化是不连续的，只能是元电荷e的整数倍,即:粒子的电荷是量子化的第6页，共22页，2023年，2月20日，星期一例：有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电量,问在以下情况中有多少电荷发生转移？又有多少电子发生转移（1）QA=6.4×10-19C,QB=3.2×10-19C

（2）QA=6.4×10-19C,QB=-3.2×10-19C第7页，共22页，2023年，2月20日，星期一元电荷:

点电荷:

试探电荷:

场源电荷:是指所带的电量e=1.60×10－19C的电荷。是指不考虑形状和大小的带电体可与质点的概念相类比是指电量很小的点电荷，性质：放入电场后不会影响该电场的性质。是指形成电场的电荷，第8页，共22页，2023年，2月20日，星期一一、电荷电荷种类同性相斥、异性相吸正电荷、负电荷性质产生摩擦起电接触起电感应起电原因得失电子电荷守恒定律元电荷第9页，共22页，2023年，2月20日，星期一电荷守恒定律：

电荷不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，转移过程中，电量的总和保持不变，这个实验定律称为电荷守恒定律.电荷守恒定律也常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。第10页，共22页，2023年，2月20日，星期一一、电荷电荷种类同性相斥、异性相吸正电荷、负电荷性质产生摩擦起电接触起电感应起电原因得失电子电荷守恒定律作用电场库仑定律元电荷第11页，共22页，2023年，2月20日，星期一

2、定律的数学表达式：式中3、适用条件：真空中的点电荷．二、库仑定律1、内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．第12页，共22页，2023年，2月20日，星期一例1两个半径为r的带电球所带电量分别为q1和q2，当两球心相距为R时，相互作用的库仑力大小为()A.F=k B.F＞k C.F＜k D.无法确定.万有引力定律库仑定律数学表达式成立条件质点点电荷对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距第13页，共22页，2023年，2月20日，星期一三、库仑定律的应用1、关于点电荷问你1：关于点电荷的下列说法中正确的是：

A.真正的点电荷是不存在的．

B.点电荷是一种理想模型．

C.足够小的电荷就是点电荷，例如电子．

D.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究的问题的影响是否可以忽略不计．ABD由公式：知当这种说法对吗？问你2：第14页，共22页，2023年，2月20日，星期一

点电荷是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理想化的模型。例如在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。但点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。

感悟：第15页，共22页，2023年，2月20日，星期一2、关于库仑定律与电荷守恒定律例2：有两个完全一样的金属小球A、B，A带电量7Q，B带电量-Q，相距为r，已知球的半径比r小得多。⑴将两小球接触后放回原位置，小球间库仑力是原来的多少倍？⑵将不带电的相同小球C与A接触后移去，A、B间库仑力为原来多少倍？⑶将不带电的相同小球C与A接触后再与B接触后移去，A、B间库仑力为原来多少倍？⑷将不带电的相同小球C反复与A、B球接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少倍？第16页，共22页，2023年，2月20日，星期一3、关于受库仑力作用的物体的平衡问题⑴仅受库仑力例3：在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若A、B不固定且要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？+4QAB-Q三点共线、两同夹异、两大夹小第17页，共22页，2023年，2月20日，星期一

例4、如图，带电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2的金属小球，用细线悬挂于O点，平衡时，两球等高，且α<β，则可判定（）

A.q1必大于q2B.q1必小于q2C.m1必大于m2D.m1必小于m2αβC⑵不只受库仑力作用第18页，共22页，2023年，2月20日，星期一例5：已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法()A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍

B.将小球B的质量增加到原来的8倍

C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半

D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍OAB第19页，共22页，2023年，2月20日，星期一4、涉及牛顿定律问题例6：已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球，两两间的距离都是l，A、B电荷量都是+q。给C一个外力F，使三个小球保持相对静止共同加速运动。求：⑴C球的带电电性和电荷量；⑵外力F的大小。

A

B

C第20页，共22页，2023年，2月20日，星期一

例7、一摆长为L的单摆，摆球质量为m，带有负电荷，电量为q，如果悬点A处放一正电荷，电量也为q，要使摆能在竖直平面内作完整的圆周运动，如图所示，则摆在最低点的速度最小值为多少？最高点临界条件:T=0选用物理规律: