高中物理库仑定律.(课堂PPT)

个带同种电荷的小球悬挂在一点。两球 αβ
的质量相等，A球所带的电荷量大于B球
所带的电荷量。两球静止时，悬线与竖 A
B
直线的偏角分别为α和β，则( )
A、 α>β B、 α=β C、 α<β
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4、如图所示, 真空中两个相同的小球带有等量同种 电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂 于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向 600, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求： (1) 每个小球的带电量; (2) 墙壁受到的压力; (3) 每条细线的拉力.
例题
例3. 把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥, 则两球原来的带电情况可能是( )ACD
A 原来的其中一个带电 B 两个小球原来分别带等量异种电荷
C 两个小球原来分别பைடு நூலகம்不等量异种电荷
D 两个小球原来分别带同种电荷
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例1:真空中有两个点电荷 ,试回答
A: 保持电荷间的距离不变，一个电荷的电荷 量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量为原 来的一半，库仑力变为原来的几倍? ( 2倍 )
A
B
C
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3、如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线
上，q2与q3的距离为q1与q2距离的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q1：q2：q3为（
）
A、 （－9）：4：（－36） B、9：4：36
C、 （－3）：2：6
D、3：2：6
3、如图所示，用两根同样长的细绳把两
电荷之间的作用力
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三、库仑定律
电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库仑力.
2、大小：
F
k
Q1Q2 r2
k:静电力常 k=9.0×109N·m 3量、方向：同性相2/斥C,2异性相吸.
4、适用条件： ⑴.真空(空气中近似成立) ⑵.点电荷
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例题
例1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是( C ) A 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
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
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三 巩固训练
1、如图A、B、C三只相同的导体球，架在绝缘 支架上，已知A球带有正电荷，B、C两球不带电。 问： （1）如何使B、C两球都带有正电？ （2）如何使B、C两球都带有负电？ （3）如何使B、C两球带上异种等量的电荷？
解：电F子1 和k质Q 子r1的Q2静2 电引F力2 F1G和m万r1m有2 2引力F2分别是
F1 kQ1Q2 9.0×109×1.60×10-19×1.60×10-19 ∴ F2 = Gm1m2 =6.67×10-11×9.1×10-31×1.67×10-27
= 2.3×1039
以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力20 .
B: 保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷 的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距 离变为原来的2倍，库仑力变为原来的几倍?
( 1/2倍 )
C: 保持两个电荷的电荷量不变，电荷间的相
互作用力变为原来的16倍时,电荷间的距离为
原来的几倍?
( 1/4倍 ) 22
例2：甲、乙两个相同的小球，甲球带有4× 10-12c的正电荷，乙球带有6× 10-12c的负电 荷，放在真空中相距为10cm的地方，甲、乙 两球的半径远小于10cm。
B 体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C 当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影 响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷
D 对于任何带电球体,总可把它看作电荷全部集中在 球心的点电荷
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例题
例2. 试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.
(已知电子质量m1=9.1×10-31kg,质子质量m2=1.67×10-27kg, 电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C.)
库仑定律
1
2
初中的知识
1.自然界只存在正、负两种电荷 2.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
3
一、起电方法： 1.摩擦起电
摩擦起电的实质是:一个物体失去一些电子而 带正电,另一个物体得到这些电子而带负电.
4
电量（电荷量） 表示字母 Q 单位：库伦（C）
5
+5C
6
2.接触起电
++25.5CC +2.5C
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（2）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑
力变为F 1
Q1Q2
F1= k
r2
1×10-12×1×10-12
= 9×10 9 ×
( 0.1 ) 2
= 9×10 -13 N
（斥力）
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⑴点电荷的静电平衡
例7. A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电 荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应 如何放置第三个点电荷q，才能使此电荷处于平衡 状态？
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元电荷,指电子(或质子)所带的电荷量
e＝1.60×10-19C 所有带电体的电荷量是元电荷e的整数倍.
荷质比（比荷）
粒子电荷量Q和粒子质量 m 之比.
电子的比荷： e1.6 01 0 19 Cme0.9 11 030kg
e me
1.761011C/kg
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点电荷 只有电荷量而没有大小的几何点。 一种理想模型. 当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时, 带电体可视为点电荷.
A
B
+
-
+
9Q
QC
4Q
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＋Q1 -Q2
q? 8、如图在正方形的三个顶点 处各固定一个点电荷Q1、Q2, 电性如图，则在另一个顶点 再放一个q电荷，要使q静止， Q1、Q2的大小关系如何？q的 电荷量和电性能不能确定？
＋Q1
2 Q1 4 Q2
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⑵带电体的静电平衡
9、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，
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应用多个电荷的库仑定律时，应注意：
①任意两个电荷间都存在一对库仑力，满足牛三定律。
②任何两个电荷之间的相互作用都满足库仑定律表达 式，不因其他电荷存在而受影响。
③任何一个电荷所受的库仑力等于周围其他各点电荷 对它的作用力的合力。
④几个库仑力或库仑力和其他性质的力合成时均遵守 平行四边形法则。
+2C/2=+1C
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当两个完全相同的带电体相接触时，
均分电量
如原来带异种电荷 先中和后均分
+1C
5C+（-3C）=+2C +1C
+2C/2=+1C
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3.感应起电
静电感应现象
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验电器
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摩擦起电 起电方式 静电感应
接触起电
实质：电荷的转移。
电子得失
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二、电荷守恒定律：电荷既不能创造,也不 能消灭,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,在转移的过 程中,电荷的总量不变.
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2.接触起电
当两个完全相同的带电体相接触时，
均分电量
+2.5C +2.5C
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当两个完全相同的带电体相接触时，
均分电量
如原来带异种电荷 先中和后均分
+5C
5C+（-3C）=+2C
-3C +2C/2=+1C
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当两个完全相同的带电体相接触时，
均分电量
如原来带异种电荷 先中和后均分
5C+（-3C）=+2C +15C +-31CC
（1）试求两球之间的库仑力，并说明是引 力还是斥力？
（2）将两个导体球相互接触再放回原处， 其作用力多大？是斥力还是引力？
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（1）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑
力F 为
Q1Q2
F= k
r2
4×10-12×6×10-12
= 9×109 ×
( 0.1 ) 2
= 2 .16×10 -11 N
（引力）