电场力的性质课件
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②计算中电量均取绝对值，相互作用力的方向根据同 种电荷相斥、异种电荷相吸引来判断．
③静电力在本质上不同于重力、摩擦力，弹力，但产 生的效果服从于牛顿力学中的所有规律。
④库仑定律也适用于一个电荷静止、一个电荷运动的 情况，如原子核外电子绕核运动时，核与电子间的力 同样遵循库仑定律．
问题1：有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电 量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B固定起来，然 后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问A、 B间的库仑力变为原来的多少倍？
答案：1）在B右侧L处
A
B
2）无关电荷q1，q2，q3固定在 一直线上，q2与q3的距离为q1与q2的2倍， 每个电荷所受静电力的合力均为零，由此
可以判定，三个电荷的电量之比为
q1∶Aq2∶q3是[
]
• A．(-9)∶4∶(-36)
• B．9∶4∶36
• A．2
O
• B．3 • C．2
3
θ
• D．3 3
B
A
绝缘手柄
问题3：相距为L的点电荷A，B带电量分别为+4Q和-Q。 今引入第三个点电荷C，
1）将C放于何处，能使它保持平衡？
2）C所带电荷的正负对其平衡的位置有影响吗？所带电 量呢？
3）引入C后要使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电 量为多少？应放在何处？
LA
B
A GB
GA
[提高2]：如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两
小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线 上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在 力的作用下，偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳 的拉力为T；现在保持其他条件不变，用改变A球质量 的方法，使A球在距B为1/2x处平衡；则A受到的绳的 拉力为（ ）
A.T B.2T C.4T D.8T
【解析】A受到重力G、B对A的库仑力F、绳的拉 力T，如图所示.由共点力平衡条件，由相似三角 形可得T=mg、F=x/Lmg.当A球质量变为m′并 使它在距B球1/2x处平衡时，同理可得：T′=m′g 和F′=[(1/2x)/L]m′g；而由库仑定律容易得到A 球前后所受库仑力之比F′/F=4；即 [1/2xm′g/L]/(xmg/L)=4，所以m′=8m，
一、电荷间的相互作用
1、自然界中存在两种电荷： 物体能吸引轻小物体，我们就把这个物体叫做带
电体，并说它们带有电荷。 大量实验表明，自然界中的电荷只有两种：一种
与丝绸摩擦过的玻璃棒的电荷相同，叫正电荷；另一 种与毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷相同，叫负电 荷。 2、电荷间的相互作用规律：
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引
问题2：两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分 别为m1和m2，带电量分别是q1和q2，用绝缘细线悬 挂后，因静电力排斥作用而使两悬线张开，分别与竖 直方向成α 1和α 2，且两球同处一水平线，如图。若 α1=α2，则下列正确的是 [ B ] A．q1一定等于q2
B．m1一定等于m2 C、一定满足 q1 q2
表示两个电量都是1C的点电荷，相距1m时相互 作用力的大小等于9.0×109N．
3）适用条件：真空中的点电荷
均匀分布的绝缘带电体间的库仑力也可用，r带 两球心间的距离。
4）两电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力。
5）使用注意：
①真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两 电荷的电量及间距有关，跟它们的周围是否有其他电 荷等无关．
T′=m′g=8mg=8T.
所以应选D.
• 07重庆理综合43。如图所示，悬挂在O点的一根
不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小
球A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电
荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一
水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方
向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和 q2， θ分别为30°和45°。则q2/q1为C
α1 α2 T
m1 m2
D．必然同时满足m1=m2，q1=q2
m1
m2
F
G
[提高1]：两球质量分别为mA，mB，细线长度分别为 LA，LB，且满足mB ＝2 mA， LA＝2 LB，平衡后与 竖直方向的夹角分别为α，β，下列说法正确的是 （ A）
A、α＝β
B、 α <β
C、 α >β
D、无法判断
α β LB
【解析】C与A、B多次反复接触之后，最终结果是A、 B原先所带电量的总和，最后在三个相同的小球间均 分，最后A、B两球带的电量均为[7Q+（-Q）]/3=2Q A、B两球原先有引力：
F=kq1q2/r2=k7Q·Q/r2=7kQ2/r2 A、B两球最后有斥力 F′=kq′1q′2/r2=k2Q·2Q/r2=4kQ2/r2 以上两式相除可得F′=4F/7， 即A、B间的库仑力减到原来的4/7.
区分：点电荷、检验电荷、元电荷（基本电荷）
3、点电荷——理想化的模型 带电体看做点电荷的条件：带电体间的距离远大
于带电体本身的尺寸． 注意：点电荷具有相对的意义，带电体的尺寸不
一定很小，一般情况下对电量不作限制，电性有正负 之分．
4、元电荷（e）： 自然界中最小的带电量单位。e=1.6×10-19C． 任何带电体的带电量为元电荷的整数倍
7、物体带电实质：
物体带电是电子迁移的结果。
8、物体带电的方法：
摩擦起电，接触起电，感应起电
9、真空中的库仑定律——两个点电荷间作用力的规律
F
k
Q1Q2 r2
1）内容：在真空中的两个点电荷间的相互作用力和
它们的电量的乘积成正比，和它们的距离的平方成反
比，作用力的方向在它们的连线上。
2）静电力常量k=9.0×109N·m2/C2．
• C．(-3)∶2∶6
• D．3∶2∶6
问题4：判断对错，并说明理由。
1、若将放在电场中某点的电荷q改为-q，该点的电场强
度大小不变，方向和原来的相反。 （
注意：一个电子电量仅是数值上等于元电荷，其电性 为负
5、检验电荷：
定义或检验电场的某种性质时，引入电场的 体积足够小，电量也比较小，对被检验的电场没 有影响的电荷。
6、电荷守恒定律
电荷既不能被创造，也不能被消灭，它只能 从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一 部分转移到另一部分，系统的电荷代数和不变。
③静电力在本质上不同于重力、摩擦力，弹力，但产 生的效果服从于牛顿力学中的所有规律。
④库仑定律也适用于一个电荷静止、一个电荷运动的 情况，如原子核外电子绕核运动时，核与电子间的力 同样遵循库仑定律．
问题1：有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电 量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B固定起来，然 后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问A、 B间的库仑力变为原来的多少倍？
答案：1）在B右侧L处
A
B
2）无关电荷q1，q2，q3固定在 一直线上，q2与q3的距离为q1与q2的2倍， 每个电荷所受静电力的合力均为零，由此
可以判定，三个电荷的电量之比为
q1∶Aq2∶q3是[
]
• A．(-9)∶4∶(-36)
• B．9∶4∶36
• A．2
O
• B．3 • C．2
3
θ
• D．3 3
B
A
绝缘手柄
问题3：相距为L的点电荷A，B带电量分别为+4Q和-Q。 今引入第三个点电荷C，
1）将C放于何处，能使它保持平衡？
2）C所带电荷的正负对其平衡的位置有影响吗？所带电 量呢？
3）引入C后要使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电 量为多少？应放在何处？
LA
B
A GB
GA
[提高2]：如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两
小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线 上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在 力的作用下，偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳 的拉力为T；现在保持其他条件不变，用改变A球质量 的方法，使A球在距B为1/2x处平衡；则A受到的绳的 拉力为（ ）
A.T B.2T C.4T D.8T
【解析】A受到重力G、B对A的库仑力F、绳的拉 力T，如图所示.由共点力平衡条件，由相似三角 形可得T=mg、F=x/Lmg.当A球质量变为m′并 使它在距B球1/2x处平衡时，同理可得：T′=m′g 和F′=[(1/2x)/L]m′g；而由库仑定律容易得到A 球前后所受库仑力之比F′/F=4；即 [1/2xm′g/L]/(xmg/L)=4，所以m′=8m，
一、电荷间的相互作用
1、自然界中存在两种电荷： 物体能吸引轻小物体，我们就把这个物体叫做带
电体，并说它们带有电荷。 大量实验表明，自然界中的电荷只有两种：一种
与丝绸摩擦过的玻璃棒的电荷相同，叫正电荷；另一 种与毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷相同，叫负电 荷。 2、电荷间的相互作用规律：
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引
问题2：两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分 别为m1和m2，带电量分别是q1和q2，用绝缘细线悬 挂后，因静电力排斥作用而使两悬线张开，分别与竖 直方向成α 1和α 2，且两球同处一水平线，如图。若 α1=α2，则下列正确的是 [ B ] A．q1一定等于q2
B．m1一定等于m2 C、一定满足 q1 q2
表示两个电量都是1C的点电荷，相距1m时相互 作用力的大小等于9.0×109N．
3）适用条件：真空中的点电荷
均匀分布的绝缘带电体间的库仑力也可用，r带 两球心间的距离。
4）两电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力。
5）使用注意：
①真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两 电荷的电量及间距有关，跟它们的周围是否有其他电 荷等无关．
T′=m′g=8mg=8T.
所以应选D.
• 07重庆理综合43。如图所示，悬挂在O点的一根
不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小
球A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电
荷的小球B。当B到达悬点O的正下方并与A在同一
水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方
向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和 q2， θ分别为30°和45°。则q2/q1为C
α1 α2 T
m1 m2
D．必然同时满足m1=m2，q1=q2
m1
m2
F
G
[提高1]：两球质量分别为mA，mB，细线长度分别为 LA，LB，且满足mB ＝2 mA， LA＝2 LB，平衡后与 竖直方向的夹角分别为α，β，下列说法正确的是 （ A）
A、α＝β
B、 α <β
C、 α >β
D、无法判断
α β LB
【解析】C与A、B多次反复接触之后，最终结果是A、 B原先所带电量的总和，最后在三个相同的小球间均 分，最后A、B两球带的电量均为[7Q+（-Q）]/3=2Q A、B两球原先有引力：
F=kq1q2/r2=k7Q·Q/r2=7kQ2/r2 A、B两球最后有斥力 F′=kq′1q′2/r2=k2Q·2Q/r2=4kQ2/r2 以上两式相除可得F′=4F/7， 即A、B间的库仑力减到原来的4/7.
区分：点电荷、检验电荷、元电荷（基本电荷）
3、点电荷——理想化的模型 带电体看做点电荷的条件：带电体间的距离远大
于带电体本身的尺寸． 注意：点电荷具有相对的意义，带电体的尺寸不
一定很小，一般情况下对电量不作限制，电性有正负 之分．
4、元电荷（e）： 自然界中最小的带电量单位。e=1.6×10-19C． 任何带电体的带电量为元电荷的整数倍
7、物体带电实质：
物体带电是电子迁移的结果。
8、物体带电的方法：
摩擦起电，接触起电，感应起电
9、真空中的库仑定律——两个点电荷间作用力的规律
F
k
Q1Q2 r2
1）内容：在真空中的两个点电荷间的相互作用力和
它们的电量的乘积成正比，和它们的距离的平方成反
比，作用力的方向在它们的连线上。
2）静电力常量k=9.0×109N·m2/C2．
• C．(-3)∶2∶6
• D．3∶2∶6
问题4：判断对错，并说明理由。
1、若将放在电场中某点的电荷q改为-q，该点的电场强
度大小不变，方向和原来的相反。 （
注意：一个电子电量仅是数值上等于元电荷，其电性 为负
5、检验电荷：
定义或检验电场的某种性质时，引入电场的 体积足够小，电量也比较小，对被检验的电场没 有影响的电荷。
6、电荷守恒定律
电荷既不能被创造，也不能被消灭，它只能 从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一 部分转移到另一部分，系统的电荷代数和不变。