2电荷间相互作用规律讲述

8
R
-4
F1
8 -4 電荷均勻分布
8 4 4 2C
22
2R 2
F2
K 22
F2 2R2 1
2
F1 K 8 4 32
R2
四、库仑定律的应用 小结1）电荷间相互作用规律：同性相 斥，异性相吸，大小用库仑定律来计 算
2）电荷间作用力为一对作用力与反作 用力，遵循牛顿第三定律。
3）库仑定律的适用条件：真空中静止 点电荷间的相互作用（均匀带电体之 间，均匀带电球壳间也可）
静电力是一种“性质力”，同样具有力的共性，遵循牛顿 定律和力的合成法则
要点探究讲练互动
点电荷的认识
学案导引 1.什么样的电荷能视为点电荷？ 2.点电荷是否意味着电荷量很小？
1.点电荷是无尺寸、无形状但有电荷量的一 个理想化模型．在实际测量中，只有当带电 体间的距离比它们自身的尺寸大得多，以至 于带电体的形状和尺寸对相互作用的影响可 以忽略不计时，带电体才可以视为点电荷(类 似于力学中的质点)．
F
q
F
Kqq r2
Kqq不变时, F
1 r2
F q
r
F
Kqq r2
F4
K
2q 3q
3r 2
6 9
Kqq r2
2 3
F
⒈关于元电荷的理解，下列说法中正确的是（
） BD
A.元电荷就是电子
B.元电荷是表示电子所带电荷量数值相等的电荷量
C.元电荷就是质子
D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
⒉两个相同的金属小球，带电量之比为1:7，相距为r，两者相互
范例解说：
两电量均为＋q 的固定点电荷相距 r，其库仑静电力
大小为 F，则： 当二电量不变，距离相距 r/2时，
静电力＝ 4 F。 当二电量不变，距离相距 2r
时，静电力＝ 1 4 F。
当二电量不变，距离相距 3r 时，静电力＝ 1 9
F。
当二电量分别为2 q、3q 时，距离相距 3r 时，
静电力＝ 2 3F。
3.验电器的工作原理：当带电体接触金属球 时，带电体上的电荷就转移到金属球上，然 后传到_金__属__箔___上，使金属箔也带同种性质 的电荷．由于同种电荷相斥，使两片金属箔 相互__推__开__，张开一定的角度．金属箔张开 角度的大小，反映了带电体所带_电__荷___的多 少．
三、库仑定律
1.内容：在真空中两个静止的点电荷间相互 作用的库仑力跟它们__电__荷__量___的乘积成正 比，跟它们__距__离___的平方成反比，作用力 的方向在它们的连线上． 2.公式：F电＝___k_q_r1_q2 _2 ___．
1.电子受到的静电力
2.电子受到的万有引力
3.电子受到的静电力是万有引力的多少倍?
1. F电=8.1×10-8N 2.Ｆ万=3.7×10-47N 3. F电/Ｆ万=2.2×1039
例 真空中有A、B两点电荷，相距10厘米，B 的带电量是A的五倍。如果A的电荷受到的静 电力是10-4N，那么B电荷受到的静电力应是下 列答案中的哪一个？( )
接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的
（
）
CD
A.4/7 B.3/7
C.9/7
D.16/7
若两带电体之电量分别为＋8 C及－4C，两带电体互相接触后 分开的距离，变为原来的2倍，此时两带电体的所受静电力 大小为何？ C 。 (A) 32倍 (B) 1倍 (C) 1∕32倍 (D) 1∕8倍
A.5 ×10-4N B.0.2 × 10-4N :
C.10-4N
D.0.1 × 10-4N
常有人根据F=Q1Q2/r2设想当r0时， 得出库仑力F的结论，你认为此结 论是正确？ 答：错误的，原因是当r 0时，两电荷 已失去了点电荷的前提条件，何况实际 电荷都有一定大小，根本不会出现的情 况。出就是说时，电荷已不能看成是点 电荷 ，违背了库仑定律的适用条件。当 然也就不能再用库仑定律计算两电荷之 间的作用力。
． 4.静电力常量k：它是由__单__位__制__决定的，在 国际单位制中，k＝9.0×109 N·m2/C2，它的 单位为导出单位．k的物理意义是当两个电 荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相 互作用力是____9_×__1_0_9_N__．
库仑定律的适用条件： ①仅适用于真空中（空气中近似成立）的两 个点电荷间的相互作用. ②当两点电荷相距很近，即 r→0时，电荷已 不能看成点电荷，不能运用库仑定律计算
两种电荷： 正电荷 负电荷
电荷
点电荷:带电体的形状和大小 与其间的距离小得多，对相 互作用力的影响可以忽略不计.
二. 静电力：
１、电荷间作用力的方向关系.
F1 F2
异：吸
F2
F1
同：斥
３、由更精确的实验证实：在真
空中两个静止点电荷间的作用力 跟它们的电量乘积成正比,跟它们 间的距离的平方成反比,作用
想一想 点电荷所带电量一定很小吗？ 提示：不一定，能否被看成点电荷与所带电 量无关．
二、电荷量的检验
1.验电器：是一种最简单的检验物体是否 __带__电___，并能粗略判断所带电荷量多少的 仪器．
2.验电器的构造：一根一端装有光滑金属球 的__金__属__杆___，通过橡胶塞插入玻璃瓶内， 在杆的下端连上两片金属箔．如图所示．
力的方向在它们的连线上.
F
k
q1q2 r2
F
k
qq 12 r2
q1 r q2
几点说明:
1）适用范围:1真空，2 点电荷
2）各量代表的意义、单位。
3）k——静电力恒量
k=9.0×109N.m2.C-2 4）计算过程q取绝对值.
对比万有引力定律,两个定律有什么 相似之处?
定 律
存在
差异 相同
公式
万 有 二物体之间 引 力
只有引力

F
1 R2
F
GMm R2
静 电 力
二带电体间
有引力
F
1 R2
F
KQq R2
、斥力
氢原子由一个质子和一个电子组成．根据经典模型， 电子绕原子核做圆周运动，轨道半径r是５.3×10-11 m .已知质子的质量mp为1.7×10-27kg ,电子的质量m 为9.1×10-31kg , 有引力常量G为6.7×10-11N·m2/kg2， 求:
第2节 电荷间的相互作用
新知初探自学导引
一、电荷量与点电荷
1.电荷量：电荷量指物体所带_电__荷__的多 少．单位是库仑，简称库，符号C.
2.点电荷：当两个带电体之间的距离比它们 自身的尺度大得多时，带电体的__形__状__、 __大__小___和电荷量分布对相互作用力的影响 就小到可以忽略不计，在这种情况下，我们 就可以把带电体简化为一个点，并称之为点 电荷．点电荷是一种__理__想__化___的物理模型, 实际上并不存在．