电荷间的相互作用
电荷间相互作用规律
电荷间相互作用规律
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电荷间相互作用规律是基本物理学理论之一，一直是物理学家们研究的重点。
电荷间
相互作用是由电量间的作用关系构成的，它是一种电动力的变化和运动的物理现象，同时
也是静电力学的重要内容。
电荷间相互作用对宇宙中的绝大多数电离微粒和非电离微粒都具有很强的影响。
它存
在于宇宙中每一个微观物质（原子、分子、离子和极点）之间，它们具有相同性质、相异
介电力，且还可以产生集体行为和协同作用。
两个相同电荷之间受到的是斥力，其大小取决于电荷之间的距离，当电荷距离越近时，力越大，反之距离越远时，力就越小。
相反，当两个电荷性质不同时，它们之间的相互作
用就会产生吸力。
由于电荷性质的不同，它们之间的斥力或吸力可以表示为电力或电压大小，它们之间的相互作用力可以用电荷的单位折算出来，称之为电容。
电荷的绝对值很小，但由于它们在宇宙中的分布特征，当相互作用发生时，会产生电场，这种电场又可以把电荷之间分开，给它们增加自旋矩，使它们能够在局部区域内相互
自发运动，形成微粒结构以及更加复杂的集体行为。
物理学家发现，电荷间相互作用是由一系列基本规则组成的，即亚原子尺度上的力学
和电磁学定律，是由近似的费米子交换作用组成的。
其比较典型的表现形式是电动力之间
的相互作用，包括电力、电压、电磁场等。
它们之间的作用关系具有一定的可以预测性，
被称为电荷间相互作用规律。
1电荷间相互作用规律
第二节 探究静电力 【例题3】甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球 其中只 例题3 丙为三个完全相同的金属小球, 有一个带电, 如果让甲球分别依次与乙球、丙球接触后,再 有一个带电 如果让甲球分别依次与乙球、丙球接触后 再 把甲、丙球放在相距 处 它们的库仑力为F； 把甲、丙球放在相距R处, 它们的库仑力为 ；若让丙球分 别依次跟乙球、甲球接触后 再把甲、丙球放在相距R处 别依次跟乙球、甲球接触后, 再把甲、丙球放在相距 处, 它 们间的库仑力为4F, 则可知原来带电的球是： 则可知原来带电的球是： 们间的库仑力为 A.甲球 甲球 【答案】A 答案】 B.乙球 乙球 C.丙球 丙球 D.无法判断 无法判断
真空中的库仑定律
• 1.内容 真空中的两个点电荷间的作 内容:真空中的两个点电荷间的作 内容 用力跟它们的电量的乘积成正比,跟 用力跟它们的电量的乘积成正比 跟 它们之间的距离的平方成反比,作用 它们之间的距离的平方成反比 作用 力的方向在它们的连线上. 力的方向在它们的连线上 F=KQ1Q2/r2 • 2.公式 公式: . 公式 • 3.理解 只适合用于真空中点电荷 理解:只适合用于真空中点电荷 理解 只适合用于真空中点电荷. 求出的静电力是相互作用力. 求出的静电力是相互作用力 计算时先代入电量的绝对值, 计算时先代入电量的绝对值 然后再根据电性来判断是引力还是 斥力. 斥力
3 答案】 AB同性 斥力。 同性， 【答案】①若AB同性，斥力。 F 8 AB异性 引力。 异性， ②若AB异性，引力。 1 F
8
例：氢原子由一个质子和一个电子组成。根据经典 模型，电子绕核做圆周运动，轨道半径让是 5.3×10-11m。已知质子的质量mp为1.7 ×10-27kg，电 子的质量me为9.1 ×10-31kg，万有引力常量G为 6.7 ×10-11N.m2/kg2。求：
描述电荷之间相互作用的定律
描述电荷之间相互作用的定律
电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。
轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、
轻质球等。
使物体带电的方法：
1、接触带电：物体和带电体接触带了电。
如带电体与验
电器金属球接触使之带电。
2、感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体
带电。
正电荷：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
实质是物质中的原子失去了电子。
负电荷：规定用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
实质是物质中的原子得到了多余的电子。
电场力的受力分析：电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场。
电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。
电场力是当电荷置于电场中所受到的作用力或是在电场中为移动自由电荷所施加的作用力。
其大小可由库仑定律得出，当有多个电荷同时作用时，其大小及方向遵循矢量运算规则。
方向：正电荷沿电场线的切线方向，负电荷沿电场线的切线方向的反方向。
计算：电场力的计算公式是F等于qE，其中q为点电荷的带电量，E为场强。
电荷间的相互作用规律
电荷间的相互作用规律
库伦力是指两个电荷之间的静电相互作用力。
根据库伦定律，两个电
荷之间的库伦力与它们的电量大小成正比，与它们之间的距离平方成反比。
具体表达式为F=k*q1*q2/r^2，其中F表示两个电荷之间的力，k是一个
常数，q1和q2分别是两个电荷的电量，r是两个电荷之间的距离。
根据
库伦定律，同种电荷之间的相互作用力为斥力，异种电荷之间的相互作用
力为引力。
在空间中存在电场，电荷在电场中会受到电场力的作用。
电场力是指
电荷在电场中感受到的力。
根据库伦定律，电场力与电荷的电量大小成正比，与电场强度成正比。
具体表达式为F=q*E，其中F表示电荷在电场中
受到的力，q是电荷的电量，E是电场的强度。
1.库伦力是电荷间的相互作用力，与电荷的电量大小成正比，与电荷
间距离的平方成反比。
同种电荷之间的相互作用力为斥力，异种电荷之间
的相互作用力为引力。
2.电场力是电荷在电场中受到的力，与电荷的电量大小成正比，与电
场强度成正比。
3.电荷间的相互作用力是一个矢量，具有方向性。
同种电荷之间的相
互作用力的方向是两个电荷连线的方向，异种电荷之间的相互作用力的方
向是从正电荷指向负电荷。
4.如果在空间中存在多个电荷，它们之间的相互作用力可以通过叠加
原理来计算。
即每个电荷受到的作用力等于其他每个电荷对它的作用力的
矢量和。
除了库伦力和电场力之外，电荷间还存在其他相互作用规律，如磁场力、引力等。
这些相互作用规律在不同的物理问题中发挥着重要作用，进一步丰富了我们对电荷间相互作用的认识。
电荷间的相互作用
电荷间的相互作用
自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。
它们的相互作用是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷，为物体或构成物体的质点所带的具有正电或负电的粒子，带正电的粒子叫正电荷（表示符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。
在电磁学里，电荷是物质的一种物理性质。
称带有电荷的物质为“带电物质”。
两个带电物质之间会互相施加作用力于对方，也会感受到对方施加的作用力，所涉及的作用力遵守库仑定律。
电荷分为两种，“正电荷”与“负电荷”。
带有正电荷的物质称为“带正电”；带有负电荷的物质称为“带负电”。
假若两个物质都带有正电或都带有负电，则称这两个物质“同电性”，否则称这两个物质“异电性”。
两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力；两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本守恒性质。
称带有电荷的粒子为“带电粒子”。
电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。
静止的带电粒子会产生电场，移动中的带电粒子会产生电磁场，带电粒子也会被电磁场所影响。
一个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力或电磁相互作用。
这是四种基本相互作用中的一种。
电荷间的相互作用
电荷间的相互作用电荷间的相互作用是指两个或多个带电体之间的相互作用力。
这种相互作用力是由于电荷的存在而产生的，它是电磁相互作用力的一种表现。
电荷间的相互作用具有引力和斥力两种情况，其大小与电荷的大小和距离有关。
本文将对电荷间的相互作用进行详细介绍。
首先，根据库仑定律，两个电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比，与电荷的大小成正比。
具体而言，当两个电荷之间的距离趋近于无限大时，它们之间的相互作用力趋近于零；当它们之间的距离趋近于零时，相互作用力趋近于无穷大。
其次，根据电荷的性质，相同电荷之间的相互作用力为斥力，不同电荷之间的相互作用力为引力。
斥力使同种电荷的物体相互排斥，引力使不同电荷的物体相互吸引。
在研究电荷间的相互作用时，有一个重要的概念是电场。
电场是由电荷产生的一个区域，在这个区域内，电荷会受到电场力的作用。
电场力是电荷在电场中受到的力，它是由电荷对周围空间的影响所产生的。
电荷间的相互作用可以通过电场力来描述。
当一个电荷放置在电场中时，它将受到电场力的作用。
电场力的大小与电荷的大小成正比，与电场的强度成正比。
电场的强度是由电荷造成的电场所带来的单位面积上的力，它与电荷在单位面积上的分布有关。
对于一对电荷，其相互作用可以通过它们产生的电场相互作用来描述。
当一个电荷放置在另一个电荷的电场中时，它将受到电场力的作用。
这个电场力可以通过库仑定律来计算。
库仑定律给出了两个点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离和电荷大小的关系。
除了库仑定律之外，还有其他一些用来描述电荷间相互作用的定律和规律。
例如，静电感应是指当一个带电体靠近一个不带电体时，它会使不带电体上的电荷发生移动，从而使不带电体也带上一定的电荷。
这是电荷间相互作用的一种表现。
此外，电荷间相互作用还涉及到电磁波的产生与传播。
当电荷发生加速运动时，它会产生电磁辐射，这是电荷间相互作用的一种形式。
这种辐射以电磁波的形式传播，包括了可见光、无线电波、X射线和γ射线等。
高中物理：电荷的相互作用
（一）电荷、电荷守恒定律1. 两种电荷：自然界中存在着两种电荷。
它们分别为正电荷和负电荷。
用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
2. 电荷量：电荷量是指物体所带电荷的多少；单位是库仑。
简称库，符号是C。
物体不带电的实质是物体的正、负电荷数相等；物体带电的实质是正负电荷不相等。
3. 元电荷：电子所带电荷量：e=。
实验表明：所有带电体的电荷量等于e或是e的整数倍，因此e称为元电荷。
4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多. 以致带电体的大小和形状可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。
点电荷是一种理想化模型，实际不存在。
5. 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后再进行电荷的分配，若不受外界影响，两个外形完全相同的导体接触后所带电荷量相等。
（二）库仑定律1. 库仑定律：真空中两个点电荷间的相互作用力，跟两个电荷所带电量的乘积成正比. 跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在两个点电荷的连线上。
2. 数学表达式为：3. 适用条件：库仑定律适用于真空中的点电荷。
对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律。
4. 关于静电常量为静电常量，它是由F、r、Q的单位共同决定的，在国际单位制中，=，它的单位为导出单位。
的物理意义是：两个电荷量分别是1C的点电荷，相距lm时，相互作用的静电力为5. 厍仑定律是定量分析电荷间相互作用力的基本规律。
表达式为从数学观点看，中的时. 应该得，即两者的库仑力趋向无限大，但这是不可能的，因为库仑定律仅适用于真空中的点电荷，当两带电体无限靠近，即时，带电体不能看成点电荷，就不能应用库仑定律来计算。
6. 电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷的区别和联系电荷量是物体带电的多少，电荷量只能是元电荷的整数倍；元电荷不是电子也不是质子，而是最小的电荷量。
电荷间的相互作用
考向5：利用对称思想求解非点电荷之间的库仑力
如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷， 另一个电荷量为+q的电荷放在球心O上，由于对称性，点电 荷受力为0．现在球壳上挖去半径为r（r≪R）的一个小圆孔S， 则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为______（已知静 电力恒量为k），方向______． 因为电荷均匀分布，所以可知小圆孔带电量为
1.2、 探究电荷相互作用规律
一. 电荷之间的相互作用力
定性研究
猜 想: 与带电体的电量有关
与带电体之间的距离有关 与带电体自身的大小及形状有关 与带电体所处的空间物质即介质有关
定性实验:
控制变量法
影响电荷相互作用的因素
实验表明：电荷之间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大
（2）随距离的增大而减少
Qq F k 2 r
静电力常量k = 9.0×109N· m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
课堂练习
考向1：对点电荷的考查 【例1】下面关于点电荷的说法正确的是（ ）
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，
实验表明：（1）随电荷量的增大而增大 （ 2）随距离的增大而减少
定量研究
三大困难： 1.这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具。 2.连电量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了。 3.带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷 之间的距离。 三大困难的对策 卡文地许扭称实验——库仑扭称实验 对称性——等分电荷法 质点——点电荷
库仑定律电荷之间相互作用的定律
库仑定律电荷之间相互作用的定律在物理学中，库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。
詹姆斯·库仑（James Clerk Maxwell）在18世纪末通过实验观察到，当两个电荷之间有空间隔离时，它们之间的作用力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这一定律可用数学方程表示为：\[ F = k \frac{{q_1q_2}}{{r^2}} \]其中，F表示作用力，q1和q2分别为两个电荷的电荷量，r为它们之间的距离，k是一个比例常数，被称为库仑常数，它的数值为 \(8.99 \times 10^9 N m^2/C^2\)。
库仑定律在电荷之间的相互作用中起着至关重要的作用。
它揭示了电荷之间的引力和斥力的本质，并指导着我们对于电荷相互作用的理解和应用。
首先，库仑定律告诉我们，两个相同的电荷之间会发生排斥力。
当两个正电荷或者两个负电荷之间的距离变近时，它们之间的作用力呈现出斥力的特征。
这可以解释为电荷之间的相互排斥。
相反地，当两个不同电荷之间的距离变近时，它们之间会发生吸引力。
正电荷和负电荷之间的作用力呈现出吸引的性质。
这可以解释为电荷之间的相互吸引。
库仑定律还可以帮助我们解释和计算复杂系统中的电荷相互作用。
例如，当有多个电荷同时存在时，它们之间的作用力可以通过将每对电荷之间的作用力分别计算，然后将它们合并得到整个系统的总作用力。
这为我们研究电荷在固体、液体和空气等介质中的行为提供了理论基础。
此外，库仑定律还可以用于计算静电场的强度。
静电场是由电荷所产生的一种力场，它可以对其他的电荷施加力。
根据库仑定律，我们可以计算电荷在静电场中的受力情况，并从中推导出静电场的强度。
然而，需要注意的是，库仑定律适用于静止电荷之间的相互作用。
当电荷在高速运动时，电磁场的效应必须考虑进来，此时库仑定律就不再适用。
在这种情况下，我们需要用到更广义的麦克斯韦方程组来描述电荷之间的相互作用。
总结起来，库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律，它指出作用力与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
电荷间的相互作用实验
电荷间的相互作用实验引言：电荷间的相互作用是物理学中一个重要的概念，它描述了电荷之间的相互吸引和排斥的力。
通过实验可以直观地观察和测量电荷的相互作用，从而验证电荷间的相互作用定律。
本文将介绍几种常见的电荷间相互作用实验，并探讨实验结果对电荷间相互作用的理解和应用的意义。
实验一：电荷的吸引和排斥在这个实验中，我们使用一个带有绝缘杆的金属球，将其带电。
然后我们将另一个带有绝缘杆的金属球靠近带电球。
当两个金属球之间的距离足够近时，我们可以观察到它们之间的相互作用。
如果两个球的电荷性质相同（同为正电荷或同为负电荷），它们会相互排斥；如果两个球的电荷性质相反（一个带正电荷，一个带负电荷），它们会相互吸引。
实验结果表明，电荷之间的相互作用力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这一结论被称为库仑定律，它描述了电荷之间的相互作用力的数学关系。
实验中的观察结果与库仑定律的预测相符，验证了库仑定律的准确性。
实验二：电荷分布的影响在实验一的基础上，我们可以进行一些变化来研究电荷分布对相互作用的影响。
例如，我们可以使用一个带有绝缘杆的金属球，将其一个侧面带电，另一个侧面不带电。
然后我们将另一个带有绝缘杆的金属球靠近带电球。
实验结果表明，当带电球的电荷分布不均匀时，相互作用力也会受到影响。
在不均匀带电球的情况下，相互作用力的大小和方向会随着两个金属球之间的距离和其相对位置的变化而变化。
这说明了电荷分布对相互作用的重要性，揭示了电荷分布对电场的影响。
实验三：电荷间的力矩在这个实验中，我们使用一个带有绝缘杆的金属球，将其带电。
然后我们将另一个带有绝缘杆的金属球靠近带电球，并使它们保持一定的距离。
接下来，我们可以通过改变靠近球的位置，观察到它们之间的力矩。
实验结果表明，当两个金属球之间的距离不对称时，它们之间的相互作用会产生一个力矩。
这是因为电荷之间的相互作用力不仅取决于它们的电荷量和距离，还取决于它们之间的相对位置。
两个电荷之间的相互作用力
两个电荷之间的相互作用力
一、电荷间的相互作用
1、什么是电荷间的相互作用？
电荷间的相互作用是指电荷之间的引力或斥力，负电荷之间互相斥力，正电荷之间互相吸引。
它是一种粒子间位置和动量相互作用。
2、电荷间的相互作用十分重要
电荷间的相互作用在物理学中占有重要地位，它是一种重要的作用力，由它构成了绝大多数的化学反应，也是最重要的物质粒子的相互作用力之一，因此，电荷间的相互作用是物理学中不可或缺的部分。
3、电荷间的相互作用是如何形成的
当两个电荷互相靠近时，它们之间会产生相互作用力，它们之间的电场会影响它们间的动力学。
电荷间的相互作用力一般有两种：引力和斥力。
正电荷之间形成引力，负电荷之间形成斥力。
4、电荷间相互作用力的强弱
电荷间相互作用力的强弱取决于电荷大小以及它们之间的距离，这意味着，相同的电荷，当它们之间的距离变短时，电荷间的相互作用力就会变强；反之，当它们之间的距离变长时，电荷间的相互作用力就会变弱。
5、表达电荷间相互作用力
电荷间相互作用力可以用电容C来表达，电容可以在一个固定的电压下给出两个电荷之间的相互作用力。
如果C变小，代表着电荷间的相互作用力也变小；如果C变大，代表着电荷间的相互作用力也变大。
二、总结
总之，电荷间的相互作用是一种粒子间位置和动量相互作用。
在物理学中占有重要的地位，是一种重要的作用力，由它构成了绝大多数的化学反应，也是最重要的
物质粒子的相互作用力之一。
相互作用力的强弱取决于电荷大小以及它们之间的距离，电荷间相互作用力可以用电容ce来表达。
电荷间的相互作用
解: 电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是
F 1=k
Q 1Q2
r2
F
=G
m1 m2
r2
所以
F1 F2
=
kQ1Q2 Gm1 m2
带入数据得
F1 F2
=
9.0×109×1.60×10-19×1.60×10 -19 6.67×10-1×1 9.1×10-3×1 1.67×10-27
•应用库仑定律计算时，电量取绝对值进行计算, 求出库仑力的大小后，再判断其方向.
•当多个带电体同时存在时，任两带电体间的作 用遵守库仑定律，任一带电体同时受多个库仑力 作用，可利用平行四边形定则求其合力.
例题分析
例：在真空中有两个相距 0.3 m 的点电荷,带的电
荷量分别是 +1×10－8C 和-2×10－8C ，求两个电荷间
=
2.3×10 39
可以看出，电子和质子的静电引力F 竟为它们的万 有引力F 2.3×1039的倍。正因为如此，在研究微观
粒子的相互作用时，经常可以忽略万有引力。
解:由库仑定律可知F∝Q,F∝ 而
电荷间的相互作用
1.电荷量: 电荷的多少 , 用 Q 表示,
单位是库仑，符号是 C。
2.元电荷: e=1.60×10-19C
3.电子的比荷 : 电子的电荷量 e和电子的质量me之比.
e me
=1.76×1011 C
kg
Hale Waihona Puke 1.摩擦起电 :它不是创造电荷，而是使物体中的正负电
荷分开，并使电子从一个物体转移到另一 个物体.
电荷间的相互作用与静电场
电荷间的相互作用与静电场电荷是所有物质的基本组成部分之一，它们之间的相互作用导致了许多我们日常生活中看到的现象，例如：静电现象，电子学，电力学等等。
本文将深入探讨电荷间的相互作用和静电场的产生，以及这些现象的应用。
1. 电荷间的相互作用电荷可以是正或负的，它们之间的相互作用被称为电力。
电力的概念可以使用库仑定律来描述，根据库仑定律，电荷之间的力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离成反比。
数学公式可以表示为：F = k * (q1 * q2) / r^2其中，F是电力，k是一个比例常数，r是电荷之间的距离，q1和q2是它们的电荷量。
由于电力是一个矢量，因此它具有方向，并遵循库仑法则。
根据库仑法则，相同电荷的电荷之间会相互斥力，而不同电荷之间的电荷会相互吸引。
2. 静电场的产生当一个电荷存在于某一区域内时，它会产生一个静电场，这个静电场可以在空间中传播，其他电荷如果存在于这个场中，它们将会受到电荷的作用力。
静电场可以使用库仑定律进行描述，根据库仑定律，静电场的强度等于电荷量除以距离平方乘以一个比例常数。
数学公式可以表示为：E = k * q / r^2其中，E是静电场的强度，q是电荷量，r是距离。
3. 静电场的应用静电场具有广泛的应用，例如静电喷涂，静电除尘，静电驱动脉冲电子束等。
静电喷涂是一种在工业生产中广泛使用的涂装技术，利用静电场将涂料喷射到工件表面上，这种方法可以在制造过程中减少污染，并大大降低成本。
静电除尘则是一种在环保领域中应用的技术，使用静电场将粉尘带电并收集在一个电极上，从而去除空气中的污染物。
静电驱动脉冲电子束技术则是一种在医疗领域广泛使用的方法，利用静电场将电子束导向到治疗区域，从而精确地治疗肿瘤等病症。
结论电荷之间的相互作用和静电场的存在是了解许多物理现象的关键。
电荷的作用力是我们日常生活中许多技术应用的基础，例如：电子学，静电声学和电磁波学等。
通过深入研究这些现象，我们可以更好地了解和应用它们，从而推动科技的发展。
电荷间相互作用的规律
电荷间相互作用的规律电荷是物质中最基本的性质之一，它们之间的相互作用对于物质的性质和现象具有重要影响。
根据电荷间的相互作用规律，我们可以更好地理解电磁现象、电场和电势的形成、电荷的运动等。
同性电荷相斥，异性电荷相吸。
这是电荷间最基本的相互作用规律。
当两个电荷具有相同的正负性时，它们会互相排斥，力的方向指向远离彼此的方向；而当两个电荷具有相反的正负性时，它们会互相吸引，力的方向指向彼此靠近的方向。
这一规律是由库伦定律给出的，它表明了电荷间相互作用力与电荷的大小和距离的关系。
电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
根据库伦定律，两个电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
也就是说，当两个电荷之间的距离变小一倍时，相互作用力将增大四倍；当距离增大一倍时，相互作用力将减小四倍。
这一规律说明了电荷间相互作用力的强度与距离之间的关系。
电荷间的相互作用力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反的。
根据牛顿第三定律，两个电荷之间的相互作用力和反作用力大小相等，方向相反。
换句话说，如果一个电荷对另一个电荷施加了力，那么另一个电荷也会对第一个电荷施加同样大小、方向相反的力。
这一规律保证了电荷间相互作用的平衡。
在电场中，电荷间的相互作用力是通过电场实现的。
电场是由电荷产生的一种物理场，它对其他电荷施加力。
当一个电荷放置在电场中时，它会受到电场力的作用，力的大小与电荷的大小成正比，与电场强度成正比。
电场力的方向与电场强度指向的方向一致。
电场力是电荷间相互作用的一种表现形式，它使得电荷在电场中发生运动。
电荷间的相互作用力可以通过电势差来描述。
电势差是用来描述电场中电荷的能量状态的量。
电势差的大小与电荷间的相互作用力成正比，与电荷的大小成正比，与电荷间的距离成反比。
电势差的方向与电场力的方向相反。
电势差是电荷间相互作用的一种度量，它使得我们可以计算电荷在电场中的能量变化。
电荷间的相互作用遵循一定的规律。
同性电荷相斥、异性电荷相吸；相互作用力与距离的平方成反比；相互作用力和反作用力大小相等、方向相反；电场力和电势差用于描述电荷间的相互作用。
库仑定律解析电荷之间的相互作用
库仑定律解析电荷之间的相互作用库仑定律是描述电荷之间相互作用的基本定律，它解析了电荷之间的相互吸引和排斥作用。
本文将详细探讨库仑定律及其应用，并分析电荷之间相互作用的原理与影响因素。
一、库仑定律的基本原理库仑定律是由法国物理学家库仑于18世纪末提出的，它描述了两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的关系。
根据库仑定律，两个点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比，与它们的电荷量的乘积成正比。
具体表达式为：F = k * (q1 * q2) / r^2其中，F代表两个电荷之间的相互作用力，k是库仑常数，q1和q2是两个电荷的电荷量，r是它们之间的距离。
二、电荷之间的相互作用类型根据库仑定律，电荷之间的相互作用可以分为两种类型：吸引和排斥。
1. 吸引：当两个电荷的正负性相反时，它们之间会产生吸引力。
这是由于正电荷与负电荷之间存在电荷差异，使得它们相互吸引。
2. 排斥：当两个电荷的正负性相同时，它们之间会产生排斥力。
这是由于正电荷与正电荷或负电荷与负电荷之间存在电荷相同的特性，使得它们相互排斥。
三、影响电荷之间相互作用的因素库仑定律描述了电荷之间相互作用的基本规律，但还受到一些因素的影响，包括电荷量和距离。
1. 电荷量：根据库仑定律，两个电荷之间的相互作用力与它们的电荷量成正比。
当电荷量增加时，相互作用力也增加；反之，当电荷量减小时，相互作用力也减小。
2. 距离：库仑定律指出，两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
当两个电荷之间的距离增加时，相互作用力减小；反之，当距离减小时，相互作用力增加。
因此，电荷量和距离是影响电荷之间相互作用的主要因素。
增大电荷量或减小距离都会增加相互作用力。
四、库仑定律在现实生活中的应用库仑定律广泛应用于多个领域，如物理学、化学等。
1. 静电力：静电力是库仑定律的一个具体应用。
当摩擦或分离导体时，会产生静电荷积累。
根据库仑定律，这些静电荷之间会产生相互作用力，导致吸引或排斥现象。
2电荷间相互作用规律讲述
2电荷间相互作用规律讲述电荷间相互作用是电磁力在电荷之间的作用。
所有的电荷都带有电场，它们会相互作用并且受到电磁力的影响。
电荷间的相互作用遵循库仑定律，即两个电荷之间的电磁力与它们之间的距离和大小成正比，两个电荷之间的电磁力越强，它们之间的距离越近，而且它们之间的电荷量越大。
电荷间的相互作用包括静电力、电场和电势等。
静电力是电荷间相互作用的一种形式，是由于电荷之间的相互排斥或吸引而产生的力。
两个相同电荷之间的静电力是排斥力，两个异种电荷之间的静电力是吸引力。
静电力是与电荷量的大小和距离的平方成反比的，即库仑定律描述了静电力与电荷之间的关系，公式为F=k·，q1·q2，/r^2，其中F是电荷之间的静电力，q1和q2分别是两个电荷的大小，r是两个电荷之间的距离，k是一个常数，称为库仑常数，其数值为9x10^9N·m^2/C^2电场是电荷周围的一种空间，它是由电荷产生的，可以给电荷施加力。
电场的大小和方向取决于周围的电荷，电场是一个矢量场，其大小是电场的强度，用E表示，方向与电场线方向相同。
电场线是一条从一个正电荷指向负电荷的线，指出了在电场中电荷运动的方向。
电场力是电场中的电荷受到的力，其大小等于电场强度与电荷量的乘积，公式为F=qE，其中F是电场力，q是电荷量，E是电场强度。
电势是描述电场状态的物理量，是单位正电荷在电场中的能量。
电势是标量量，用V表示，电势的大小与电荷在电场中所受力的大小成正比，电势的单位是伏特。
电荷在电场中沿着电场线移动的方向，会发生电势能的变化，电势能随电场中的电荷量和距离的平方的变化而变化，电势能的公式为V=k·q/r，其中V是电势，q是电荷量，r是电荷到电荷所在位置的距离，k是电场常数。
电荷间相互作用在我们日常生活中有许多应用。
例如，静电吸附可以用来去除电子器件或纺织品上的尘埃，电力系统中的电荷间相互作用可以使电能转化为热能等。
电荷间相互作用还在科学研究和工程应用中有着广泛的应用，例如在电子工程、生物学和地球科学等领域。
电荷的相互作用为什么相同电荷会互相排斥
电荷的相互作用为什么相同电荷会互相排斥电荷是由粒子带有的一种物理属性，它可以是正电荷或负电荷。
电荷之间存在相互作用，其中最常见的就是相同电荷之间的排斥作用。
本文将探讨为什么相同电荷会互相排斥，并解释这种现象的原理。
一、静电相互作用的基本原理静电相互作用是指由于电荷之间的吸引或排斥而产生的相互作用力。
根据库伦定律，电荷之间的相互作用力正比于它们之间的距离平方，并与它们的电量的乘积成正比。
具体来说，如果两个电荷的电量相同，则它们之间的相互作用力会使它们互相排斥。
二、相同电荷的排斥作用的解释1. 电场与电荷电场是描述电荷相互作用的一种物理量。
一个电荷在其周围会形成一个电场，其他电荷会受到这个电场的力的作用。
当两个相同电荷之间靠近时，它们会产生相同的电场方向，从而相互作用力的方向也相同，使它们互相排斥。
2. 能量守恒原理能量守恒原理是自然界中的基本原理之一。
在电荷系统中，相同电荷之间的排斥作用可以解释为能量最小化的结果。
当两个相同电荷靠近时，它们之间的电势能会增加。
为了使系统的能量达到最低，它们会相互排斥并尽可能地远离彼此。
3. 原子结构电荷的相互排斥还可以从原子结构的角度解释。
原子由带正电的原子核与带负电的电子构成。
当两个原子靠近时，它们的电子云会发生重叠，并产生排斥力，使它们互相远离。
三、相同电荷的排斥作用的影响和应用1. 电荷分离和静电现象相同电荷的排斥作用导致电荷的分离。
例如，当梳子梳头发时，梳子摩擦发生带电，头发上的电荷也被梳子带走，这就是静电现象。
由于相同电荷的排斥作用，这些带电物体会互相排斥并离开彼此。
2. 电荷运动和电荷输送相同电荷的排斥作用也影响电荷在导体中的运动和输送。
当导体中存在相同电荷的区域时，由于它们之间的相互排斥作用，电荷会尽可能地远离彼此，从而导致电荷在导体中的分布不均匀。
3. 静电场的应用静电场的排斥作用在许多应用中都有重要的作用。
例如，在喷墨打印机中，通过静电作用将墨粒带电并喷射到纸张上，实现打印功能。
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课堂练习
【例3】 两个正电荷q1与q2电量都是3C，静 止于真空中，相距r=2m。
（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q， 求Q受的静电力。 （2）在O点放入负电荷 Q，求Q受的静电力。 （3）在连线上A点的左侧 C点放上负点电荷q3， q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。
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1.2、 探究电荷相互作用规律
一. 电荷之间的相互作用力
定性研究
猜 想: 与带电体的电量有关
与带电体之间的距离有关 与带电体自身的大小及形状有关 与带电体所处的空间物质即介质有关
定性实验: 控制变量法
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影响电荷相互作用的因素
实验表明：电荷之间的作用力 （1）随电荷量的增大而增大 （2）随距离的增大而减少
考向5：利用对称思想求解非点电荷之间的库仑力
如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷， 另一个电荷量为+q的电荷放在球心O上，由于对称性，点电 荷受力为0．现在球壳上挖去半径为r（r≪R）的一个小圆孔S， 则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为______（已知静 电力恒量为k），方向______．
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例题2:已知氢核质子的质量m2=1.67×10-27 kg电子的质
量m1=9.1×10-31kg
1.60×10-
19C
r
=5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核和电子之间的库伦
力和万有引力。
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课堂小结
1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量．
2、库仑定律 内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比 ，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电 荷的连线上
放大思想 转化思想 均分思想
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模型思想
点 电 荷（理想模型）
实际带电体的大小远小于它们之间的距离时，以致带电 体的形状和大小对相互作用的影响可以忽略不计时，可 近似看作点电荷。
忽略带电体的大小
L 》R
带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．
限定： 真空中
类比:
万有引力定律
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课堂练习 【例2】两个相距很远的带电金属小球A和B所 带电量分别为＋4×10-5C 和－ 6×10-5C，用 和它们完全一样的金属小球C先后分别与A、B 各接触一下后拿走，A、B之间的静电力变成 原来的多少倍？
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AC ＋＋ ＋＋
AC ＋＋ ＋＋
A ＋＋
BC
----- ++
BC
-- --
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
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由球心指向小孔中心
考向6：平衡问题 1.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，使三个点电荷 都处于平衡状态，求C的电量和放置的位置。
实验表明：（1）随电荷量的增大而增大 （ 2）随距离的增大而减少
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定量研究
三大困难： 1.这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具。 2.连电量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了。 3.带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷 之间的距离。
三大困难的对策 卡文地许扭称实验—— 对称性—— 质点——点电荷
BC
-+
-3q 2q
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电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力
扩展：任何一个带电体都可以看 成是由许多点电荷组成的．任意 两点电荷之间的作用力都遵守库 仑定律．用矢量求和法求合力遵 循力的平行四边形定则．
静电力同样具有力的共性，遵循 牛顿第三定律．
图1.2-3
万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力， 这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的 力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果 看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多， 因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万 有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计
F
G
Mm r2
F
k
Qq r2
库仑定律
内容：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。
大小：
F
k
Qq r2
k9.0190 N2m /c2
方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，
异种电荷相吸
A
+
条件： 真空中、点电荷 6q
规律总结： 两大夹小 两同夹异 近小远大
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2.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷， 质量分别为m1，和m2，带电量分别为q1和q2．用 细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它 们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平 线上，则下述结论中正确的是（ ）
B
--
4 6 1010 F k r2
F'
k
2 2 1010 r2
F’＝F / 6
A球和B球原来所带电量分别为＋4×10-5C 和－ 6×10-5C
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考向3：库仑力的叠加
例题3： 真空中有三个点电荷它们固定 在边长50cm的等边三角形的三个顶点 上每个点电荷都是+2×10-6它们各自 所受的库仑力。
考向4：万有引力定律与库仑定律的对比分析
如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b， 其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座 上，两球心间的距离为L，为球半径的4倍．若使它们带 上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么，a 与b两球之间的万有引力、库仑力分别为（ ）
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公式：
F
k
N·m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
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课堂练习
考向1：对点电荷的考查 【例1】下面关于点电荷的说法正确的是（ ）
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，
可将这两个带电体看成是点电荷
D.一切带电体都可以看成是点电荷
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考向2：库仑力的计算
两个相同的均匀带电小球分别带Q1=1 C Q2=—2C 在真空中相距r且静止相互作用的库 伦力为F。 1今将Q1、Q2、r都加倍问作用力F变化 2只改变两电荷的电性作用力如何 3只将r增大两倍，作用力如何 4将两个球接触一下后仍放回原处作用力如何5 使两球接触后如果库伦力的大小不变，应如何 放置两球