电荷电荷间的相互作用.ppt

电荷电荷之间的相互作用 把带电体放在玻璃瓶中可以把电保存起来 莱顿大学穆欣布罗克 把带电体放在玻璃瓶中可以把电保存起来 法国诺莱特700修道士电击表演 美国富兰克林 生活中的电现象 一 电荷 电荷是一种物质属性 1 自然界中有两种电荷 1 正电荷 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 2 负电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 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 电荷 正 负 丝绸摩擦过的玻璃棒 毛皮摩擦过的橡胶棒 原子的构成 原子 原子核 核外电子 质子 中子 正电 不带电 核外电子 离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子 物质的微观结构是怎样的 摩擦起电的原因是什么 摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上 得到电子 带负电失去电子 带正电 中性 负电 正电 1 摩擦起电 摩擦起电的实质是 一个物体失去一些电子而带正电 另一个物体得到这些电子而带负电 起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电 实质 电荷的转移 电荷既不能创造 也不能消灭 它们只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一个部分转移到另一个部分 在转移的过程中 电荷的代数和不变 电荷守恒定律 1 电荷的多少如何表示 它的单位是什么 3 元电荷的数值是多少 它的数值最早是由哪位物理学家测定的 2 什么是元电荷 一个电子就是一个元电荷吗 电荷量 电荷的多少 简称电量 单位 库仑C 元电荷的值 一个电子所带电量为元电荷 美国科学家密立根 比较电荷带电的多少 要比较的是其电荷量的绝对值电荷量的正负不表示电荷量的大小 只代表电荷的性质 所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍 元电荷 小球带的电量大小可能是下列数值吗 3 2 10 20c1 6 10 19cC 2 4 10 19cD 1 12 10 18cE 8 0 102c 点电荷 只有电荷量而没有大小的几何点 一种理想模型 当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时 带电体可视为点电荷 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 猜想 使得r不变 科学家们通过实验验证当物体电荷量越大 物体受到的库仑力就越大 距离相同 带电小球偏转角不同 可见其受力大小不同 探究影响电荷间相互作用力的因素 结论 电荷之间的作用力F随着q的增大而增大 随着r的增大而减小 带电量相同 带电小球偏转角不同 可见其受力大小不同 库仑定律 在真空中两个点电荷之间的作用力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟它们间的距离的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 作用力在它们的连线上 库仑定律 电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库仑力 2 大小 k 9 0 109N m2 C2 3 方向 同性相斥 异性相吸 k 静电力常量 4 适用条件 真空 空气中近似成立 点电荷 电场 1 定义 存在于带电体周围的特殊物质 2 基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 这种力叫电场力 人们经过探索 发现可以用一些光滑的曲线来形象地表述电场 这样的线就是电场线 电场线 2 电场线的特征1 电场线密的地方场强强 电场线疏的地方场强弱2 静电场的电场线起于正电荷止于负电荷 孤立的正电荷 或负电荷 的电场线止于 或起于 无穷远处点 3 电场线不会相交 也不会相切4 电场线是假想的 实际电场中并不存在5 电场线不是闭合曲线 且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系 特点 a 离点电荷越近 电场线越密 场强越大b 以点电荷为球心作个球面 电场线处处与球面垂直 在此球面上场强大小处处相等 方向不同 3 几种常见电场中电场线的分布及特点1 正 负点电荷的电场中电场线的分布 特点 a 沿点电荷的连线 场强先变小后变大 b 两点电荷连线中垂面 中垂线 上 场强方向均相同 且总与中垂面 中垂线 垂直 2 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c 在中垂面 中垂线 上 与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等 3 等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况 特点 a 两点电荷连线中点O处场强为0b 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏 但场强并不为0c 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 4 匀强电场 特点 a 匀强电场是大小和方向都相同的电场 故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线b 电场线的疏密反映场强大小 电场方向与电场线平行 1 判断下列说法是否正确A 只有体积很小的带电体 才能作为点电荷B 体积很大的带电体一定不能看作点电荷C 点电荷一定是电量很小的电荷 2 关于库仑定律公式 说法正确的是 A 当两电荷的距离无穷远时 库仑力为零B 当两电荷的距离趋于零时 库仑力为无穷大C 当两电荷的电量均增大为原来的2倍 距离不变 库仑力为原来的2倍D 当两电荷的电量均增大为原来的2倍 距离变为原来的2倍 库仑力不变 3 如图A B C三只相同的导体球 架在绝缘支架上 已知A球带有正电荷 B C两球不带电 问 1 如何使B C两球都带有正电 2 如何使B C两球都带有负电 3 如何使B C两球带上异种等量的电荷 例 如图 是静电场的一部分电场线的分布 下列说法正确的是 A 这个电场只能是负电荷的电场B 点电荷q在A B两处受到的电场力FB FAC 点电荷q在A B两处的加速度大小 aA aB 不计重力 D 负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向 A B B