5-2 库仑定律
大学物理课件第五章静电场65页PPT
2、在电场的同一点上放 不同的试验电荷
结论： F 恒矢量
q0
F3
q3
F1
q1
Q
q2
F2
电场强度定义：
E
F
qo
单位：N·C-1
1. 电场强度的大小为F/q0 。
2. 电场强度的方向为正电荷在该处所受电场 力的方向。
FqE
➢ 电场强度的计算
1．点电荷电场中的电场强度
n
Fi
E i1 q0
n Fi q i 1 0
n
Ei i1
q1 r0 1
F02r02q2 F
q0
F01
若干个静止的点电荷q1、q2、……qn，同时存在时的
场强为
n
E Ei
i 1
i
qi
4 π ori2
eˆri
3．连续分布电荷电场中的电场强度
将带电体分成许多无限小电荷元 dq ,先求出它在任意
目录
第五章 第六章 第七章 第八章
静电场 静电场中的导体和电介质 恒定磁场 变化的电磁场
第五章 静电场
5-1 电荷 库仑定律 5-2 电场 电场强度 5-3 高斯定理及应用 5-4 静电场中的环路定理 电势 5-5 等势面 电势梯度
5-1 电荷 库仑定律
➢ 电荷 带电现象：物体经摩擦 后对轻微物体有吸引作 用的现象。 两种电荷： • 硬橡胶棒与毛皮摩擦后 所带的电荷为负电荷。
Qi c
电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程( 例如 核反应和基本粒子过程 )，是物理学中普遍的基本定
律之一。
➢ 库仑定律
库仑定律描述真空中两个静止的 点电荷之间的相互 作用力。
5-1库仑定律
5－1 库仑定律
F
k
q1q2 r2
er
k 8.987 551109 N m2 C2
令
1 k
4π 0
（ 0 为真空电容率）
0
1 4π k
8.85421012 C2
N1 m2
库仑定律
F
q1q2
4π0r 2
er
第五章 静电场
（自然界的基本守恒定律之一）
第五章 静电场
5－1 库仑定律 三、 库仑定律
点电荷:若带电体的形状和大小在所讨论的 问题中可以忽略,就可以把带电体看成点电荷.
er
Q
Q er
q0
F
F q0
F
k
q1q2 r2
er
真空中的库仑定律:在真空中,两个静止的点电 荷之间的相互作用力,其大小与它们的电荷量的乘积 成正比、与它们之间的距离的平方成反比;其方向沿 着两点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸.
5－1 库仑定律
一、电荷的量子化 基本性质 1 电荷有正负之分；
Байду номын сангаас2 电荷量子化； 元电荷
e 1.6021019 C
q ne (n 1, 2,3, )
3 同性相斥，异性相吸.
二、电荷守恒定律
电荷守恒定律：在一个与外界没有电荷交换的 系统中,不论发生什么过程,系统内正负电荷的代数 和保持不变。
库仑定律知识点
库仑定律知识点：1、k = 9.0×10^9 Nm²/ C²2、库仑扭称实验用到的实验方法：微量放大、控制变量3、库仑定律计算时：力的大小与电性无关，所以把电荷的绝对值带入公式计算，电性只决定库仑力的方向。
4、球体带电体计算时，距离应该远大于球体半径。
5、多个库仑力同时存在时，要使用平行四边形定则。
典型例题：（1）多个电荷共存时库仑力的计算如图甲所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C，在AB的垂直平分线上有一点C，且AB=AC=BC=6×10-2m．如果有一个电子静止在C点，它所受的库仑力的大小和方向如何？（2）割补法求非点电荷间的库仑力一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r(r<<R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为_____________(已知静电力恒量k),方向______________.（3）库仑定律与电荷守恒定律的结合题（4）带电体在库仑力作用下的平衡问题真空中，在光滑的水平面上，有两个点电荷A和B,电荷量分别为+Q和+4Q，他们之间距离为L。
在何处放一个什么样的点电荷C可使c保持静止？A,B两个点电荷,相距40cm,电荷量分别为Q1和Q2,且Q1=9Q2,都是正电荷,若在AB连线上引入点电荷C,使A,B,C三个电荷都恰好处于平衡状态.试问：点电荷C是什么电荷应放在放在什么地方?（列方程组）（5）库仑定律与力学的结合问题此类型题偏难，暂时不讲。
练习题：1、两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为A．B．C． D．无法确定如图，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有（）Q1e（2）因为电荷均匀分布，所以可知小圆孔带电量为，假设不挖去小孔，则电荷受力平衡，合外力为零，现在挖去小孔，则点电荷受力大小，根据库仑定律可得，，方向由球心指向小孔中心故答案为：,由球心指向小孔中心（3）A/C练习题：1，当没有远大于半径时，不能看成点电荷，如果同种电荷距离大于3R，异种电荷距离小于3R电场强度1、静止电荷产生的电场叫静电场。
东南大学大学物理课件5-1
例6 . 一半径为 R 的均匀带电半球面。其面电荷密度 为 ，求该半球面球心处的电场强度大小。 解：今取一半径为 r ，宽度为 Rd 的带电细圆环 hdq dE h R cos 3 4 0R
r
h d o
dq 2 r ( Rd ) 2 ( R sin )( Rd )
e12
r12
§5–3 电场强度
一 电场 库仑定律给出了两个点电荷相互作用的定量关系 问题：相互作用是如何传递的？超距作用？近距？ 电场： 一种特殊物质。 静电场： 静止电荷所产生的电场。 电场的两个重要性质： 力学性质：电荷在电场中要受到电场力的作用。 — 引出电场强度 能量性质：电场力对电荷有作功的本领。 —引出电势
一 库仑定律的表述： (1785 法国 库仑) 真空中两个静止点电荷相互作用力F的大小与 这两个点电荷所带电量q1和q2的乘积成正比，与它 们之间的距离r的平方成反比。作用力F的方向沿 它们的连线方向，同号相斥，异号相吸。 F21 q2 二 库仑定律的矢量表达式
1 q1q2 r q1 q2 12 F21 e e12 12 2 r12 r 4 r 12 o 12 q1 e12 F21 1 k k≈ 9.0×109 N· m2 · C-2 F12 F21 4 o -12 （ N-1 · -2· 2 或 F. m -1) =8.85 10 m C 为真空电容率 o o
q
x
∵
y﹥﹥ro
∴
qr 0 EB 3 4 oy
p EB 3 4 oy
例2.电荷q均匀地分布在一半径为R的圆环上。计算 在圆环的轴线上任一给定点P的场强。
解： d E 1 dq e r 2 4 0 r q dq dl dl 2 R
库仑定律
2
5-2 库仑定律
一、点电荷模型
（d r12）
q1 (q1 0 )
F21
r12
q1 (q1 0) r 12
F21
F) F12
d
二、 库仑定律 q1q2 F e12 F21 12 k 2 r 12
4
5-2 库仑定律
三、库仑力的叠加 点电荷 qi 对 q0 的作用力
Fi
q1
1 qi q0 r i 3 4 π 0 ri
q2 q3
r2 q r3 0
r1
F3 F2
F1
由力的叠加原理得 q0 所受合力 F Fi
i
5
3
5-2 库仑定律
库仑定律
q1q2 F12 k 2 e12 F21 r 12
库仑力遵守牛顿第三定律 令
1 k 4π 0
（
0为真空电容率）
1 0 8.8542 10 12 C 2 N 1 m 2 4π k
F 12
1 q1q2 e12 2 4π 0 r 12
5-2 库仑定律
5-2 库仑定律
法国库仑（C.A.Coulomb） 1785~1789年用扭称测量静电力和 磁力，导出著名的库仑定律。库仑定 律使电磁学的研究从定性进入定量阶 段，是电磁学上一个重要的里程碑。
库仑定律的表述： 在真空中，两个静止的点电荷之间的相互 作用力，其大小与它们电荷的乘积成正比，与 它们之间的距离的二次方成反比；作用力的方 向沿着两点电荷的连线，同号电荷相斥，异号 电荷相吸。
仪器分析-(第三版-魏培海)第五章-库仑分析法
Q V 0.1741
2．电子积分仪测量
依据:
t
Q 0 idt
采用电子线路进行电流～时间积分，可直接 由表头显示电解过程中消耗的电量。精确度 可达0.01～0.001μC，非常方便、准确。
3．作图法
i i010Kt
当时间足够长时
Q i0 2.303K
在电解过程中测定不同时间t时的电流i，以 lgit 对 t 作图得一直线, 由截距求得 i0 , 由斜 率求得 K。
三、特点及应用
1．特点
对于电解产物不是固态物质或不易称量的反 应也可以测定。例如可以利用H3AsO3在铂阳 极上氧化成砷酸H3AsO3的反应测定砷。
1．溶剂的电解 2．杂质的电解 3．溶液中溶解氧的电解 4．电极参与电极反应 5．电解产物的再反应
1．溶剂的电解
水溶液中水可以参加电极反应而被电解， 阴极放氢、阳极放氧。
防止水电解的方法：控制合适的电解电 位、控制合适的pH及选择过电位高的电 极。
2．杂质的电解
试剂的引入或样品中的共存物质发生电解。
无需基准物，准确度高。误差0.1～0.5％。 灵敏度高。0.01µg级。
2．应用
用于氢、氧、卤素等非金属元素，锂、鈉、 铜银、金、铂等金属元素，以及镅、 锎 和稀土元素等五十多种元素的测定。
用于有机物及生化分析。如三氯乙酸、血 清中尿酸等的测定。
第三节 控制电流库仑分析法
一、方法原理及装置 二、库仑滴定剂的产生方法 三、滴定终点的指示方法 四、特点及应用
mQ
2. 相同的电量通过各种不同的电解质溶 液时，在电极上所获得的各种产物的质 量与它们的摩尔质量成正比。
第五章摩擦
物体作用的切向约束反力，它的方向与物体相对滑动趋势相
反，它的大小需用平衡条件确定。此时有：∑Fx＝0，Fs＝F。
第5章 摩擦
理论力学
由上式可知，静摩擦力的大小随水平力 F 的增大而增大。
图 5－1 所以，在平衡问题中，静摩擦力的大小和方向与作用在 物体上的主动力有关，可由平衡条件确定。这是静摩擦力与 一般约束力的共同点。
理论力学
图 5－3
第5章 摩擦
理论力学
解：解这类问题时，可先假定物体静止，求出此时物体 所受的约束反力与静摩擦力 F，把所求得的 F 与可能达到的 最大静摩擦力 Fmax 进行比较，就可确定物体的真实情况。
取梯子为研究对象。其受力图及所取坐标轴如图 5－3b 所示。此时，设梯子 A 端有向左滑动的趋势。由平衡方程：
擦驱动和制动，这些都是摩擦有利的一面；摩擦还会给物体
间的机械运动带来阻力，消耗能量，降低效率，机器因磨损
而缩短了寿命，这是其有害的一面。
第5章 摩擦
理论力学
摩擦是一种极其复杂的物理—力学现象，本章只介绍工 程中常用的近似理论，并重点研究考虑摩擦时物体的平衡问 题，认识其力学规律，从而达到兴利除弊的目的。
第5章 摩擦
理论力学
第5章 摩擦
摩擦是一种普遍存在的现象。前面各章在讨论物体或物
体系统平衡问题时，摩擦影响很小，由于其不成为主要因素，
都假定物体间的接触面是绝对光滑的，这样使问题得到简化。
事实上接触面绝对光滑是不可能的，在接触面间多少总有摩
擦存在。摩擦在实际的生活和生产中，表现为有利的和有害
的两个方面。利用摩擦进行传动、人靠摩擦行走、车辆靠摩
第5章 摩擦
理论力学
(1)只要作用于物块的全部主动力的合力作用线在摩擦锥 内，无论这个力有多大，物块必保持静止。这种现象称为摩 擦自锁现象。因为在这种情况下，主动力的合力 FR 与法线间 的夹角 θ<φ，因此，FR 和全约束反力 FRA 必能满足二力平衡 条件，且 θ＝α<φ。
大学物理精第五章真空中的静电场ppt课件
三、高斯定理
1.表述：在真空中的任何静电场中,通过任一闭 合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面内所包 围电荷的代数和除以ε0。
ppt精选版
39
S
• Q
2.数学表达式：
Φ e E d S E c o sd S
n Q i
i 1 0
其中：E为高斯面内、外场源电荷的电场矢量和。
*高斯面为封闭曲面；
q1
Fi
1
4π 0
qiq0 ri3
ri
q2
q3
由力的叠加原理得 q 所0 受合力
F Fi
i
故 q 处0 E总F电 场强Fi度
q0
q i 0
i
Ei
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r1 r2
r3
q0
F3 F2 F1
17
1.电场强度的叠加原理：
点电荷系在某点产生的场强，等于各点电荷单 独存在时在该点分别产生的场强的矢量和。
过球面的电通量
Φe
Q 0
• Q
由图可知从曲面一侧穿入的
电场线必定从另一侧穿出，所
以通过曲面的电通量为0
ppt精选版
38
*如点电荷为负，则通过闭合曲面的电通量为负。
*点电荷发出的通过闭合球面的电通量与球面半径 无关，任意形状的闭合曲面也如此。
*如果闭合曲面没有包含点电荷则进入曲面和穿 出曲面的电场线相同，总电通量为零。
解：选择如图所示的高斯面（电场球对称）
E Φe E cosdS
r
EdSE4r2
R
由高斯定理
Φe
Q 0
E 4 r2 Q 0
1Q
pEpt精选版40 r2
43
例题10 两同心均匀带电球壳，内球球壳半径R1 、 带电量+Q，外球球壳半径R2 、带电量-Q ，不计 球壳厚度，试求电场强度的空间分布。
库仑定律教案教案5篇
库仑定律教案教案5篇库仑定律教案教案篇1学问目标：1．把握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律． 2．会用库仑定律进展有关的计算．力量目标：1．渗透抱负化方法，培育学生由实际问题进展简化抽象建立物理模型的力量．2．渗透掌握度量的科学讨论方法德育目标：通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点．教学重点：库仑定律和库仑力的教学．教学难点：关于库仑定律的教学教学方法：试验归纳法、讲授库仑定律教学过程：一、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？结论、电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。
作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。
电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相像的形式呢？早在我国东汉时期人们就把握了电荷间相互作用的定性规律,定量争论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量试验,于1785年得出了库仑定律.二、库仑定律：1.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2.库仑定律表达式：3.对库仑定律的理解：(1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
a：不考虑大小和电荷的详细分布，可视为集中于一点的电荷．b：点电荷是一种抱负化模型．c：介绍把带电体处理为点电荷的条件．d：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由很多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向．(2)：静电力恒量。
重要的物理常数=9.0×109c2，其大小是用试验方法确定的。
其单位是由公式中的f、q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必需是：f：n、q：c、r：。
工程力学--静力学第4版 第五章习题答案
第五章习题5-1 重为W=100N，与水平面间的摩擦因数f=0.3，（a）问当水平力P=10N时，物体受多大的摩擦力，（b）当P=30N时，物体受多大的摩擦力？（c）当P=50N时，物体受多大的摩擦力？5-2 判断下列图中两物体能否平衡?并问这两个物体所受的摩擦力的大小和方向。
已知：（a）物体重Ｗ=1000N，拉力P=200N，f=0.3；（b）物体重Ｗ=200N，拉力P=500N，f=0.3。
5-3 重为Ｗ的物体放在倾角为α的斜面上，物体与斜面间的摩擦角为ρ，且α＞ρ。
如在物体上作用一力Ｑ，此力与斜面平行。
试求能使物体保持平衡的力Qde 最大值和最小值。
5-4 在轴上作用一力偶，其力偶矩为m=-1000N.m，有一半径为r=25cm的制动轮装在轴上，制动轮与制动块间的摩擦因数f=0.25。
试问制动时，制动块对制动轮的压力N至少应为多大？5-5 两物块Ａ和Ｂ重叠放在粗糙的水平面上，在上面的物块Ａ的顶上作用一斜向的力Ｐ。
已知：Ａ重1000N，B重2000N，A与B之间的摩擦因数f1=0.5，B与地面之间的摩擦因数f2=0.2。
问当P=600N时，是物块A相对物块B运动呢？还是Ａ、Ｂ物块一起相对地面Ｃ运动？5-6 一夹板锤重500N，靠两滚轮与锤杆间的摩擦力提起。
已知摩擦因数f=0.4，试问当锤匀速上升时，每边应加正应力（或法向反力）为若干？5-7 尖劈顶重装置如图所示，重块与尖劈间的摩擦因数f（其他有滚珠处表示光滑）。
求：（1）顶住重物所需Ｑ之值（Ｐ、α已知）；（２）使重物不向上滑动所需Ｑ。
注：在地质上按板块理论，太平洋板块向亚洲大陆斜插下去，在计算太平洋板块所需的力时，可取图示模型。
解：取整体∑Fy =0 FNA-P=0∴FNA=P当F＜Q1时锲块A向右运动，图（b）力三角形如图（d）当F＞Q2时锲块A向左运动，图（c）力三角形如图（e）5-8 图示为轧机的两个压辊，其直径均为d=50cm，两棍间的间隙a=0.5cm，两轧辊转动方向相反，如图上箭头所示。
《库仑定律》课件5
第一章 静电场
[解析] 点电荷是一种理想化模型，一个带电体能否看成点 电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，看它的形状 和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带电体 一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法 都是错误的，所以本题A、B错误，C、D正确．故选CD.
栏目 导引
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第一章 静电场
(2014·抚顺一中高二检测)关于点电荷，以下说法正确的 是( CD ) A．足够小的电荷就是点电荷 B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷 C．在实际中点电荷并不存在 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值， 而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计
栏目 导引
第一章 静电场
3.是否只有体积很小的带电体才能看成点电荷？ 提示：不是.一个带电体能否看成点电荷，并不在于它体积的 大小，而是应具体问题具体分析.
栏目 导引
第一章 静电场
三、库仑的实验 1．库仑扭秤实验是通过__悬__丝__扭__转__的__角__度__比较静电力F大 小的．实验结果发现静电力F与距离r的__平__方__成反比． 2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个 __完__全__相__同___的金属小球__接__触___电荷量___平__分____的方法， 发现F与q1和q2的___乘__积_____成正比． 四、静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷，两个电荷间的作用力不因第三个点 电荷的存在而有所改变．其中每一个点电荷所受的总的静电 力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的 ___矢__量__和____．
第一章 静电场
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
实验 现象
(1)小球带电量不变时，距离带电物体越远，丝线偏 离竖直方向的角度___越__小______
课件5：9.2库仑定律
库仑力小于
2
(4)
（2）根据异性相吸原理，两小球上的电
荷因为相互吸引，电荷间的距离小于4R，
1 2
库仑力大于
2
(4)
典
例
精
析
【例1】如图所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面
最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q。关于两球之间的静电力,
下列选项中正确的是(
)
点拨:首先判断两个带电
悬线偏离竖直方向的角度为θ。若两次实验中B的电荷
量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°，则
A.2
B.3
2 D.3 3
点拨:先确定研究对象,对研究对象进行受力分析,再根据平衡条件列
方程求解。
典
例
精
析
解析：设细线长为l,A的电荷量为Q。A与B处在同一水平线上,以A为
研究对象,受力分析,作出受力图。根据平衡条件可知,库仑力跟重力的
1.通过演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多
少以及电荷之间距离的关系。
2.知道点电荷是个理想模型,知道带电体简化为点电荷的条件,感
悟科学研究中建立理想模型的重要意义。
3.知道库仑定律的文字表述及其公式表达。通过静电力与万有引
力的对比,体会自然规律的多样性和统一性。
4.了解库仑扭秤实验。
律
与
万
有
引
力
定
律
的
比
较
定律
库仑
定律
万有引
力定律
公式
Q1Q2
F k 2
r
Mm
F G 2
r
公式适用
范围
点电荷
质点
共同点
5-2 库伦定律-new
q2受 q1的力 F
12 2
1 q1q2 er 2 4πε0 r
1 2
ε0 8.85 10 C N m 为真空电容率
q1
er
r
q2
1
库仑定律
F
1 q1q2 er 2 4πε0 r
1 q1q2 大小： F 2 4πε0 r 方向： q1和 q2同号相斥，异号相吸.
q1
er
r
q2
2
库仑定律的讨论 q1q2 F21 k 2 er 21 q1对q2的作用力 r21 q1 r21 q2 q1 r21 q2 er 21 F21 er 21 F21
库仑定律成立。
4
电场力的叠加原理
表述： 两个点电荷之间的作用力并不因第三个点电荷
的存在而有所改变。
对于由n个点电荷q1，q2，…，qn组成的电荷系， 实验证明，q0受到的总电力为：
n F F1 F2 Fn Fi i 1
n q0qi F e 2 r 0i i 1 4 π 0 r0 i
7
5
例题 例：设电荷的分布如右图所示，图中 q1=1.5×10-3C，q2= –0.5×10-3C， q3=0.2 × 10-3C，AC=r1=1.2m， BC=r2=0.5m，试求作用在电荷q3 上的合力。 q B
2
r2 q1 A r1 q3 C
6
例题
q2 B
解: q1和q3之间的力是斥力,
q2和q3之间的力是引力。q1
r2
F2
两个力的大小分别为:
A
第一章 第2节 库仑定律
高中同步系列丛书
③[选一选]
对于库仑定律，下列说法正确的是( )
A．凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可
以使用公式 F＝kqr1q2 2
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否
相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．当两个半径为 r 的带电金属球中心相距 4r 时，对
高中同步·物理
高中同步系列丛书
②[判一判] 1．点电荷是一个带有电荷的点，它 是实际带电体的抽象，是一种理想化模 型( √ ) 2．球形带电体一定可以看做点电荷 (× ) 3．很大的带电体也有可能看做点电 荷( √ )
高中同步·物理
高中同步系列丛书
三、库仑定律┄┄┄┄┄┄┄┄③
1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，
于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的
电荷量
高中同步·物理
高中同步系列丛书
点电荷
元电荷
代表带电体的具有一定电荷 元电荷并不是真正的
量的点，是不计带电体大小和 电荷，没有正负之分，
形状的理想化模型，对带电体 是一个电荷量，一个
的体积或电荷量没有固定要 质子或电子所带的电
求，与运动学中的质点类似 荷量均为元电荷
一、探究影响电荷间相互作用力的因素┄┄① 1．实验现象 (1)小球所带的电荷量一定时，距离带电物体越 远，丝线偏离竖直方向的角度 越小 。 (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越 大，丝线偏离竖直方向的角度 越大 。 2．实验结论：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 。
高中同步·物理
高中同步系列丛书
5-2 库仑定律
第五版
5-2 库仑定律
库仑 (C.A.Coulomb) 1736-1806
十八世纪法国最伟大的物 理学家，杰出的工程师，在电学、 磁学、磨擦和工程上都有重大贡 献. 1785年通过扭秤实验创立库 仑定律, 使电磁学的研究从定性 进入定量阶段. 电荷的单位库仑 就是以他的姓氏命名的.
第五章 静电场
1
物理学
第五版
旋钮
扭秤实验
5-2 库仑定律
金属悬丝
带电小球
带电固定 小球
第五章 静电场
可扭转 横杆
2
物理学
第五版
5-2 库仑定律
一 点电荷模型
1 点电荷 抽象模型，线度和距离相比可忽略的电荷.
2 引入意义 带电体: 点电荷的集合 带电体间的相互作用: 点电荷间相互作 用的叠加
物理学中引入理想化模型的意义
第五章 静电场
3
物理学
第五版
5-2 库仑定律
二 库仑定律 (Coulomb law)
F12
1 4πε0
q1q2 r122
e12
ε0 8.85 10 12 C2 N1 m2为真空电容率
q1
r12
q2
e12
第五章 静电场
4
物理学
第五版
F12
1 4πε0
q1q2 r122
e12
大小：F12
1 4πε0
q1q2 r122
方向：同异种电荷相互排 吸斥 引
5-2 库仑定律
F21
q1
r12
F21
q2
F12
F12
第五章 静电场5来自
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第五章静电场
q1q2 F21 k 2 e21 F12 r21
（ 0 为真空电容率）
12 2 1 2
库仑力遵守牛顿第三定律
1 令 k 4π 0
0 8.854210 C N m
F21
1 q1q2 e21 F12 2 4π 0 r21
5– 2 库仑定律
一 点电荷模型（d
第五章静电场
r12）
e21
F12
二 库仑定律
q1
r21
q2
F21
（1785年）
q1q2 F21 k 2 e21 F12 r21
k 8.98755 10 N m C
9 2 2
SI制
5– 2 库仑定律
库仑定律
F F01 F02
q1
F02
F
q0
q2
F01
5– 2 库仑定律
推广：
第五章静电场
F F1 F2 F3 ..... Fn
q0 qi F e 2 r0 i i 4 0 r0i
Hale Waihona Puke 库仑定律在空气中亦成立。5– 2 库仑定律
第五章静电场
两带电体之间的万有引力比起静电作用 力是很小很小的，所以在研究带电粒子的 相互作用时，它们之间的万有引力通常都 可以忽略不计。
5– 2 库仑定律
三、电场力的迭加原理
第五章静电场
两个以上点电荷对一个点电荷的作用力等 于各个点电荷单独存在时对该点电荷的作用力 的矢量和。