技术物理下册（第三版）7-1 真空中的库仑定律学习课件

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真空中的库仑定律现象与思考正电荷负电荷电荷量元电荷点电荷真空中的库仑定律现象与思考1.在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发，梳子会吸引小纸片。2.当手接触过毛衣或化学纤维合成物品后，再接触物体或人体会感到点击。3.玻璃棒和丝绸摩擦后能吸引纸屑等轻小物体。4.硬橡胶棒和毛皮摩擦后能使验电器的两片金属箔张开。一、正电荷负电荷1.自然界中只有两种电荷：正电荷和负电荷。摩擦起电视频2.实验(摩擦起电)中玻璃棒和毛皮带的是正电荷，丝绸和硬橡胶棒带的是负电荷。3.带电过程是电荷在物体之间或在物体的一部分与另一部分之间的转移，并没有产生新电荷。二、电荷量元电荷1.电荷量：物体所带电荷的多少称为电荷量。用Q或q表示SI单位是库仑，符号是C2.元电荷：质子、电子所带的正电荷和负电荷的绝对值称为元电荷。用e表示，e=1.602×10-19C任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍，即Q=ne，n＞0,物体带正电；n＜0,物体带负电。三、点电荷

若带电体的线度比它到其他带电体之间的距离小很多时，这个带电体的形状、大小和电荷的分布对电荷间的相互作用的影响已无关紧要，可以把这个带电体看做一个带电的点。这样的带电体称为点电荷。2.注意事项：

点电荷是突出主要因素，忽略次要因素，经过科学抽象的物理模型。1.定义：四、真空中的库仑定律1.内容：真空中两个点电荷Q1和Q2之间相互作用力的大小与Q1Q2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比；作用力的方向在两个点电荷的连线上。2.公式：

F=_____kQ1Q2r2

比例系数k称为静电力常量，公式中各量都使用SI单位时，k≈9×109N·m2／C23.库仑力或静电力

电荷之间的相互作用力称为库仑力或静电力。（动画）库仑定律的验证同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引（图7.1-1）F1F2＋＋Q1Q2r(a)同号电荷间作用力是排斥力(b)异号电荷间作用力是吸引力图7.1-1

电荷间的相互作用力rF1＋Q1－Q2F2库仑定律的验证（动画）4.库仑定律的应用求两个点电荷间相互作用力的步骤（1）利用库仑公式计算力的大小，计算时电荷量用绝对值代入。（2）确定作用力的方向：同性电荷间的作用力是排斥力，异性电荷间的作用力是吸引力。5.相对介电常量或相对电容率：

若把两个点电荷放到电介质（绝缘体）中，他们之间的静电力是真空中的1∕εr，εr为一纯数，称为电介质的相对介电常量，或相对电容率。电介质不同，相对介电常量不同。例题

两个正、负点电荷相距10cm，电荷量分别为4×10－8C和-6×10－8C，它们在真空中的作用力是多少？若把它们放到εr

=3的煤油中，相互作用力又是多少？方向如何？解：已知Q1=4×10-8C,Q2=6×10－8C,r=10cm=0.1m,则在真空中，力的大小为F=_________kQ1Q2r2=9×109×——————————————4×10－8×6×10－8N(1×10－1)2=2.16×10－3N

由于Q1Q2是异号电荷，作用力为引力，方向如图7.1-2所示。FQ1－Q2r＋图7.1-2在煤油中εr=3，则有F′=Fεr=_________________2.16×10－33_____F′小于真空中的作用力，仍为引力。=7.2×10－4NN练习1.真空中相距为r的两个电荷q1、q2间的相互作用力为F，若当它们间的距离缩小为r/2时，相互作用力变为______。若q1变为2q1，其他量不变时，则相互作用力变为_______。2.1C电荷量含有_____________元电荷。4F2F

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