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,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,库仑定律,第一章,：,静电力,库仑定律 第一章：静电力,带电体相互吸引和排斥的力有多大？,带电体间的作用力与哪些因素有关呢？,同种电荷相斥、异种电荷相吸,带电体相互吸引和排斥的力有多大？同种电荷相斥、异种电荷相吸,研究方法,影响因素,可能为,:,电荷量，两电荷间的距离，带电体形状、大小，环境，质量等,简单着手研究思想,真空,点电荷,研究方法影响因素可能为:电荷量，两电荷间的距离，带电体形状,点电荷,带电体有时可,以看做点电荷,物体有时可,以看作质点,就像,带电体的形状和大小对相互作用力的大小可以忽略，那么带电体可以看作一个点，称为,点电荷。,理想化模型,点电荷带电体有时可物体有时可就像带电体的形状和大小对相互作用,电荷间作用力的大小与,距离、电量,的关系,保持电量,Q,不变,F,与距离,r,有什么关系,?,探究,:,作用力,F,随距离,r,的,增大,而,减小,，随距离,r,的,减小,而,增大,。,电荷间作用力的大小与距离、电量的关系保持电量Q不变,F与距,保持距离,r,不变,F,与电量,Q,有什么关系,?,作用力,F,随电量,Q,的,减小,而,减小,，随电量,Q,的,增大,而,增大,。,保持距离r不变,F与电量Q有什么关系?作用力F随电量Q的减,库 仑 扭 秤 实 验,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 实 验早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互,库仑,(Coulomb 17361806):,法国物理学家；,1785,年,，库仑定律,库仑(Coulomb 17361806):法国物理学家；,库仑扭秤实验,1.,库仑做实验的装置,库仑扭秤,.,操作方法,:,力矩平衡：静电力力矩金属细丝扭转力矩,.,思想方法：放大、转化,设计思想：控制变量法,库仑扭秤实验1.库仑做实验的装置库仑扭秤.操作方法:力矩平,四、库仑定律,1,、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,.,2,、大小：,电荷间相互作用的力,F,叫做,静电力,或,库仑力,.,K,:,静电力常量,k=9.010,9,N,m,2,/C,2,四、库仑定律1、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,对,库仑定律,的理解,1,、真空,(,空气中可近似成立,),适用条件：,2,、,静止的,点电荷,两点电荷的连线上,方 向：,（,同,性相,斥,异,性相,吸,）,同种电荷,异种电荷,电荷间相互作用力叫做,静电力,或,库仑力,.,根据 可知，当,r 0,时，,F ,？,思考,对库仑定律的理解1、真空(空气中可近似成立)适用条件,库仑定律与万有引力定律的比较：,定律,公式,公式适用范围,共同点,不同点,影响大小的因素,库仑,定律,与两个物体质量有关，只有引力。,都与距离的平方成反比。,都有一个常数。,万有,引力,定律,点电荷,质点,与两个物体电量有关，有引力，也有斥力。,Q,1,、,Q,2,、,r,M,、,m,、,r,库仑定律与万有引力定律的比较：定律公式公式适用范围共同点不同,例,1,两个放在绝缘上的相同金属球,A,、,B,，相距,d,，球的半径比,d,小得多，分别带有电荷,3q,和,-q,，,A,球受到的库仑引力大小为,F,。,（,1,）,B,球受到的库仑引力为,。,（,2,）若保持球,A,、,B,的电荷量不变，电荷间的距离增大为原来的,2,倍，电荷间的作用力为,_.,（,3,）若保持球,A,、,B,间距离不变，电荷量都增大为原来的,2,倍，电荷间的作用力为,_,。,（,4,）现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则电荷间的作用力将变为,_(,填引力或斥力）大小为,_,。,F,F/4,4F,斥力,F/3,例1两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球的半径比d小,课堂训练,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,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,A B D,课堂训练 1、关于点电荷的下列说法中正确的是：A B D,2,、三个形状相同的金属小球,a,、,b,和,c,，原来,c,不带电，而,a,和,b,带等量异种电荷，相隔一定距离放置，,a,、,b,之间的静电力为,F,。现将,c,球分别与,a,、,b,接触后拿开，则,a,、,b,之间的静电力将变为（）。,A,F/2 B,F/4,C,F/8 D,3F/8,C,思考：若将小球,c,分别与,a,、,b,球接触无数次后分开,?,2、三个形状相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和,3,、如图所示，一个挂在丝线下端的,带正电的小球,B,静止在图示位置固定的带正电荷的,A,球电荷量为,Q,，,B,球质量为,m,、电荷量为,q,，,30,，,A,和,B,在同一水平线上，整个装置处在真空中，求,A,、,B,两球间的距离（已知静电常量为,k,重力加速度为,g,）,3、如图所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B静止在图示,例题,:,有,AB,两个带正电的小球,电荷量分别为,Q,和,9Q,在真空中相距,L,如果引入第三个小球,C,恰好使得,3,个小球只在相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少,?,+,+,A,B,Q,9Q,q,c,C,第三个小球,C,应放在,AB,连线之间距,A,为 处，电荷量为,例题:有AB两个带正电的小球,电荷量分别为Q和9Q,在真空中,+,-,A,B,+4Q,-Q,q,c,C,例题：相距为,L,的点电荷,A,、,B,的带电量分为,+4Q,和,-Q,，要引进第三个点电荷,C,，使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求,C,电荷的电量和放置的位置？,解析：如图所示，首先分析点电荷,C,可能放置的位置，三个点电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，,C,只能在,AB,决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有,3,个，一是,AB,间，,A,与,B,带异性电荷互相吸引，,C,电荷必须与,A,、,B,均产生推斥力，这不可能。二是在,BA,连线的延长线上，放,A,的左侧，此时,C,离,A,近，,A,带电荷又多，不能同时使,A,、,B,处于平衡。三是,AB,连线的延长线上，放,B,的右侧且带正电能满足,A,、,B,同时处于平衡，,C,同时也平衡。,解：设点电荷,C,置于,B,的右侧且距离,B,为,x,，带电荷为,q,，则,由,C,受力平衡,F,AC,=F,BC,有：,由,B,受力平衡,F,CB,=F,AB,有：,由上面两解得：,两同夹异,两大夹小,近小远大,特点,：,+-AB+4Q-QqcC例题：相距为L的点电荷A、B的带电量,
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