库仑定律 课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力.
(2)如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？
答案 5.76×10－21 N 斥力
解析 如果两个导体球完全相同，则接触后电荷量先中和后平分，
4.8×10－16－3.2×10－16
每个小球的带电荷量为 q1′＝q2′＝
2
C＝8×10－17 C，
例2 甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C的 负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径均远小于10 cm.(结果 保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？ 答案 1.38×10－19 N 引力 解析 因为两球的半径都远小于10 cm，因此可以作为两个点电荷考虑. 由库仑定律有 F＝k|qr1q2 2|＝9.0×109×4.8×10－160×.123.2×10－16 N≈1.38×10－19 N.
二、库仑力的叠加
1.对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，等于其 余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和. 2.电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形 定则.
例3 如图2所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2× 10－14 C.在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m.如果有一 电子静止放在C点处，则它所受的库仑力的大小和方向如何？
二、库仑定律
1.点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小 大得多 ，以致带电体的 形状 、 大小 及 电荷分布状况 对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以 看做 点电荷 . 2.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)公式：F＝ kqr1q2 2 ，其中k＝ 9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量. (3)适用条件：① 在真空中 ；② 点电荷 .
例1 下列说法中正确的是 A.点电荷就是体积小的带电体 B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
√C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D.根据库仑定律表达式F＝k q1q2，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑 r2
力F→∞ 解析 点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体.同 一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研 究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷，带电体能否看成点电荷， 要依具体情况而定，A、B错误，C正确. 两电荷距离r→0时，不能看做点电荷，库仑定律不再适用，D错误.
图2 答案 见解析
3.库仑的实验 (1)库仑扭秤实验是通过悬丝 扭转角度 比较静电力F大小的.实验结果发现静电 力F与距离r的 二次方 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.
一、库仑定律的理解与应用
1.点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质 点，实际中并不存在. (2)带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论. 如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以 忽略，此时带电体就可以看成点电荷.
2.库仑定律 (1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情 况下，都可按真空来处理. (2)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用. (3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.不要认为电荷量大的电荷对电 荷量小的电荷作用力大. (4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不 再适用.
两个电荷之间的斥力为 F1＝kq1′r2q2′＝5.76×10－21 N.
(3)将两个体积不同的导体球相互接触后再放回原处，还能求出其作用力吗？ 答案 不能 解析 由于两球不同，分开后分配电荷的电荷量将不相等，因而无法知道电荷 量的大小，也无法求出两球间的作用力.
点拨：用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷q1、q2的带电性质的正、负 号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入即可；力的方向再根据同种电荷 相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别.
库ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定律
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
1.实验现象：(如图1所示)
图1 (1)小球带电荷量一定时，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 .
(2)如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？
答案 5.76×10－21 N 斥力
解析 如果两个导体球完全相同，则接触后电荷量先中和后平分，
4.8×10－16－3.2×10－16
每个小球的带电荷量为 q1′＝q2′＝
2
C＝8×10－17 C，
例2 甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C的 负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径均远小于10 cm.(结果 保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？ 答案 1.38×10－19 N 引力 解析 因为两球的半径都远小于10 cm，因此可以作为两个点电荷考虑. 由库仑定律有 F＝k|qr1q2 2|＝9.0×109×4.8×10－160×.123.2×10－16 N≈1.38×10－19 N.
二、库仑力的叠加
1.对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，等于其 余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和. 2.电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形 定则.
例3 如图2所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2× 10－14 C.在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m.如果有一 电子静止放在C点处，则它所受的库仑力的大小和方向如何？
二、库仑定律
1.点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小 大得多 ，以致带电体的 形状 、 大小 及 电荷分布状况 对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以 看做 点电荷 . 2.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)公式：F＝ kqr1q2 2 ，其中k＝ 9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量. (3)适用条件：① 在真空中 ；② 点电荷 .
例1 下列说法中正确的是 A.点电荷就是体积小的带电体 B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
√C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D.根据库仑定律表达式F＝k q1q2，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑 r2
力F→∞ 解析 点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体.同 一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研 究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷，带电体能否看成点电荷， 要依具体情况而定，A、B错误，C正确. 两电荷距离r→0时，不能看做点电荷，库仑定律不再适用，D错误.
图2 答案 见解析
3.库仑的实验 (1)库仑扭秤实验是通过悬丝 扭转角度 比较静电力F大小的.实验结果发现静电 力F与距离r的 二次方 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.
一、库仑定律的理解与应用
1.点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质 点，实际中并不存在. (2)带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论. 如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以 忽略，此时带电体就可以看成点电荷.
2.库仑定律 (1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情 况下，都可按真空来处理. (2)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用. (3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.不要认为电荷量大的电荷对电 荷量小的电荷作用力大. (4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不 再适用.
两个电荷之间的斥力为 F1＝kq1′r2q2′＝5.76×10－21 N.
(3)将两个体积不同的导体球相互接触后再放回原处，还能求出其作用力吗？ 答案 不能 解析 由于两球不同，分开后分配电荷的电荷量将不相等，因而无法知道电荷 量的大小，也无法求出两球间的作用力.
点拨：用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷q1、q2的带电性质的正、负 号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入即可；力的方向再根据同种电荷 相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别.
库ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定律
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
1.实验现象：(如图1所示)
图1 (1)小球带电荷量一定时，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 .