湖南省长郡中学高中物理选修31课件第一章第二节库仑定律共26

1、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。,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？,影响两点电荷间作用力的因素：距离和电荷量,实验表明，电荷之间的作用力随着电荷 量的增大而增大，随着距离的增大而减小。,早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.,库仑扭秤,库仑的实验,库伦做实验用的装置叫做库伦扭秤。如图，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球与A球的重力平衡。当把另一个带电的

2、小球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。,1、保持A、C两球的带电量不变，改变A、C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可以找到力F与距离r的关系。 2、保持A、C两球之间的距离r不变，改变A、C的带电量q1和q2，记录每次悬丝扭转的角度,便可以找到力F与q1和q2的关系。,1. F与r有关,2. F与q有关,库仑的实验,研究方法：控制变量法.,结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F1/r2,结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的

3、乘积成正比，即 F q1q2,库仑定律,内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作 用力，与它们的电荷量的乘积成正比， 与它们的距离的二次方成反比，作用 力的方向在它们的连线上。,库仑定律,大小：,内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作 用力，与它们的电荷量的乘积成正比， 与它们的距离的二次方成反比，作用 力的方向在它们的连线上。,库仑定律,其中k叫静电力常量：k=9.0109 Nm2/C2 是由实验测定出来的,大小：,内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作 用力，与它们的电荷量的乘积成正比， 与它们的距离的二次方成反比，作用 力的方向在它们的连线上。,库仑定律,电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力

4、.,适用范围：1.真空中； 2.点电荷.,其中k叫静电力常量：k=9.0109 Nm2/C2 是由实验测定出来的,大小：,内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作 用力，与它们的电荷量的乘积成正比， 与它们的距离的二次方成反比，作用 力的方向在它们的连线上。,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。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。,点电荷:,典型例题,例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（如体积小于1）的电荷就是点电荷D.

5、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,典型例题,例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（如体积小于1）的电荷就是点电荷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,如果存在两个以上的点电荷，那么每个点电荷要受到什么力？,如果存在两个以上的点电荷，那么每个点电荷要受到什么力？,两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此，两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个

6、电荷的作用力的矢量和。,【例2】已知氢核（质子）是1.6710-27kg，电子的质量是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.310-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。,【例2】已知氢核（质子）是1.6710-27kg，电子的质量是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.310-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。,【例2】已知氢核（质子）是1.6710-27kg，电子的质量是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.310-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。,从例题可以看出：电子和质子的静电力是

7、它们间万有引力的2.31039倍。正因如此，以后在研究带电微粒间相互作用时，经常忽略万有引力。,【例2】已知氢核（质子）是1.6710-27kg，电子的质量是9.110-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.310-11m。试比较氢核与核外电子之间的库伦力和万有引力。,库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律，人们至今还不能说明它们的这种相似性，物理学家还在继续研究。,【例3】真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6C，求它们所受的库伦力。,【例3】真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6C，求它们所受的库伦力。,【例4】下列说法中正确的是： A. 点电荷就是体积很小的电荷 B. 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 C. 根据 可知，