高二物理庫侖定律ppt

1、浙江臺州路橋中學(xué)浙江臺州路橋中學(xué) 胡發(fā)榜胡發(fā)榜 1. 1.自然界只存在正、負(fù)兩種電荷自然界只存在正、負(fù)兩種電荷2 2.同種電荷互相排斥同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引異種電荷互相吸引.一、起電方法：一、起電方法： 1.摩擦起電摩擦起電 摩擦起電的實質(zhì)是摩擦起電的實質(zhì)是: :一個物體失去一些電子一個物體失去一些電子而帶正電而帶正電, ,另一個物體得到這些電子而帶負(fù)電另一個物體得到這些電子而帶負(fù)電. .電量（電荷量）電量（電荷量）表示字母表示字母 Q單位：庫倫（單位：庫倫（C）+5C+5C+2.5C+2.5C2.接觸起電接觸起電+2.5C+2.5C當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時，當(dāng)兩個完全相同的

2、帶電體相接觸時，均分電量均分電量2.接觸起電接觸起電如原來帶異種電荷如原來帶異種電荷先中和后均分先中和后均分+5C-3C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時，當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時，均分電量均分電量+5C-3C+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原來帶異種電荷如原來帶異種電荷先中和后均分先中和后均分均分電量均分電量當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時，當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時，+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原來帶異種電荷如原來帶異種電荷先中和后均分先中和后均分均分電量均分電量當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時

3、，當(dāng)兩個完全相同的帶電體相接觸時，3.感應(yīng)起電感應(yīng)起電靜電感應(yīng)現(xiàn)象靜電感應(yīng)現(xiàn)象驗電器驗電器起電方式起電方式摩擦起電摩擦起電靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)接觸起電接觸起電實質(zhì)：電荷的轉(zhuǎn)移。實質(zhì)：電荷的轉(zhuǎn)移。電子得失電子得失 二、二、電荷守恒定律電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造：電荷既不能創(chuàng)造, ,也也不能消滅不能消滅, ,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體, ,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分, ,在轉(zhuǎn)移在轉(zhuǎn)移的過程中的過程中, ,電荷的總量不變電荷的總量不變. .元電荷元電荷, ,指電子指電子( (或質(zhì)子或質(zhì)子) )所帶的電荷量所帶的電荷量e e1.60

4、1.601010-19-19C C 所有帶電體的電荷量是元電荷所有帶電體的電荷量是元電荷e e的整數(shù)倍的整數(shù)倍. .粒子電荷量粒子電荷量Q和粒子質(zhì)量和粒子質(zhì)量 m m 之比之比. .荷質(zhì)比（比荷）荷質(zhì)比（比荷）電子的比荷：電子的比荷：Ce191060. 1kgme301091. 0kgC /1076. 111eme點電荷點電荷 只有電荷量而沒有大小的幾何點。只有電荷量而沒有大小的幾何點。一種理想模型一種理想模型.當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時,帶電體可視為點電荷帶電體可視為點電荷.電荷之間的作用力電荷之間的作用力電荷間相互作用的電力電荷間相互作

5、用的電力F F叫做叫做靜電力靜電力或或庫侖力庫侖力. .2 2、大?。?、大?。簁=9.0k=9.010109 9N Nm m2 2/C/C2 23 3、方向：、方向：同同性相性相斥斥, ,異異性相性相吸吸. .221rQQkF k k:靜電力常量靜電力常量 4 4、適用條件：、適用條件： .真空真空(空氣中近似成立空氣中近似成立).點電點電荷荷例例1.關(guān)于點電荷的概念關(guān)于點電荷的概念,下列說法正確的是下列說法正確的是( )ABCD對于任何帶電球體對于任何帶電球體,總可把它看作電荷全部集中在總可把它看作電荷全部集中在球心的點電荷球心的點電荷只有體積很小的帶電體才能看作點電荷只有體積很小的帶電體才

6、能看作點電荷體積很大的帶電體一定不能看作點電荷體積很大的帶電體一定不能看作點電荷當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們之間相互作用力的影當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們之間相互作用力的影響可忽略時響可忽略時,這兩個帶電體可看作點電荷這兩個帶電體可看作點電荷C例例2. 2. 試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力. .( (已知電子質(zhì)量已知電子質(zhì)量m m1 1=9.1=9.11010-31-31kg,kg,質(zhì)子質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量m m2 2=1.67=1.671010-27-27kg,kg,電子電子和質(zhì)子的電荷量都是和質(zhì)子的電荷量都是1.601.601010-19-19C.)C.)解：

7、電子和質(zhì)子的靜電引力解：電子和質(zhì)子的靜電引力F F1 1和萬有引力和萬有引力F F2 2分別是分別是F1F2=kQ1Q2Gm1m2=9.01091.6010-191.6010-196.6710-119.110-311.6710-27= 2.310392211rQQkF2212rmmGF 以后在研究帶電微粒間相互作用時以后在研究帶電微粒間相互作用時,經(jīng)常忽略萬有引力經(jīng)常忽略萬有引力.例例3. 3. 把兩個完全相同的小球接觸后分開把兩個完全相同的小球接觸后分開, ,兩球相互排兩球相互排斥斥, ,則兩球原來的帶電情況可能是則兩球原來的帶電情況可能是( )( )A AB BC CD D原來的其中一個帶

8、電原來的其中一個帶電兩個小球原來分別帶等量異種電荷兩個小球原來分別帶等量異種電荷兩個小球原來分別帶同種電荷兩個小球原來分別帶同種電荷兩個小球原來分別帶不等量異種電荷兩個小球原來分別帶不等量異種電荷ACDACD例例1:1:真空中有兩個點電荷真空中有兩個點電荷 , ,試回答試回答A: A: 保持電荷間的距離不變，一個電荷的電荷保持電荷間的距離不變，一個電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼牧孔優(yōu)樵瓉淼? 4倍，另一個電荷的電荷量為原倍，另一個電荷的電荷量為原來的一半，庫侖力變?yōu)樵瓉淼膸妆秮淼囊话?，庫侖力變?yōu)樵瓉淼膸妆? ?B: B: 保持一個電荷的電荷量不變，另一個電荷保持一個電荷的電荷量不變，另一個電荷的電荷量

9、變?yōu)樵瓉淼牡碾姾闪孔優(yōu)樵瓉淼? 2倍，同時，電荷間的距倍，同時，電荷間的距離變?yōu)樵瓉淼碾x變?yōu)樵瓉淼? 2倍，庫侖力變?yōu)樵瓉淼膸妆侗?，庫侖力變?yōu)樵瓉淼膸妆? ?C: C: 保持兩個電荷的電荷量不變，電荷間的相保持兩個電荷的電荷量不變，電荷間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼幕プ饔昧ψ優(yōu)樵瓉淼?616倍時倍時, ,電荷間的距離為電荷間的距離為原來的幾倍原來的幾倍? ?( 2( 2倍倍 ) )( 1/2( 1/2倍倍 ) )( 1/4( 1/4倍倍 ) )例例2 2：甲、乙兩個相同的小球，甲球帶有：甲、乙兩個相同的小球，甲球帶有4 4 1010-12-12c c的正電荷，乙球帶有的正電荷，乙球帶有6 6 10

10、10-12-12c c的負(fù)電的負(fù)電荷，放在真空中相距為荷，放在真空中相距為10cm10cm的地方，甲、乙的地方，甲、乙兩球的半徑遠(yuǎn)小于兩球的半徑遠(yuǎn)小于10cm10cm。（1 1）試求兩球之間的庫侖力，并說明是引）試求兩球之間的庫侖力，并說明是引力還是斥力？力還是斥力？（2 2）將兩個導(dǎo)體球相互接觸再放回原處，）將兩個導(dǎo)體球相互接觸再放回原處，其作用力多大？是斥力還是引力？其作用力多大？是斥力還是引力？410-12610-12（1）根據(jù)庫侖定律）根據(jù)庫侖定律,兩個點電荷間的庫侖兩個點電荷間的庫侖 力力F 為為=9109 ( 0.1 ) 2=2 .1610 -11 NF=kQ1Q2r2（引力）（引

11、力）110-12110-12（2）根據(jù)庫侖定律）根據(jù)庫侖定律,兩個點電荷間的庫侖兩個點電荷間的庫侖 力變?yōu)榱ψ優(yōu)镕 1=910 9 ( 0.1 ) 2=910 -13 NF1= kQ1Q2r2（斥力）（斥力）例例7. A7. A、B B兩個點電荷，相距為兩個點電荷，相距為r r，A A帶有帶有9Q9Q的正電荷，的正電荷，B B帶有帶有4Q4Q的正電荷（的正電荷（1 1）如果）如果A A和和B B固定，應(yīng)如何放固定，應(yīng)如何放置第三個點電荷置第三個點電荷q q，才能使此電荷處于平衡狀態(tài)？，才能使此電荷處于平衡狀態(tài)？AB9Q4Q-點電荷的靜電平衡點電荷的靜電平衡Q1Q1-Q2q? 8 8、如圖在正方

12、形的三個頂點、如圖在正方形的三個頂點處各固定一個點電荷處各固定一個點電荷Q Q1 1、Q Q2 2, ,電電性如圖，則在另一個頂點再性如圖，則在另一個頂點再放一個放一個q q電荷，要使電荷，要使q q靜止，靜止，Q Q1 1、Q Q2 2的大小關(guān)系如何？的大小關(guān)系如何？q q的電荷的電荷量和電性能不能確定？量和電性能不能確定？2142QQ 9 9、如圖所示，、如圖所示，A A、B B是帶有等量的同種電荷的兩小球，是帶有等量的同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是它們的質(zhì)量都是m m，它們的懸線長度是，它們的懸線長度是L L，懸線上端都，懸線上端都固定在同一點固定在同一點O O，B B球懸線豎直且被固

13、定，球懸線豎直且被固定，A A球在力的作球在力的作用下，偏離用下，偏離B B球球x x的地方靜止平衡，此時的地方靜止平衡，此時A A受到繩的拉力受到繩的拉力為為T T；現(xiàn)在保持其他條件不變，；現(xiàn)在保持其他條件不變，用改變用改變A A球質(zhì)量的方法，使球質(zhì)量的方法，使A A球在距球在距B B為為1/2x1/2x處平衡；則處平衡；則A A受到的繩的受到的繩的拉力為（拉力為（ ） A.T B.2TA.T B.2T C.4T D.8T C.4T D.8T帶電體的靜電平衡帶電體的靜電平衡三三 鞏固訓(xùn)練鞏固訓(xùn)練1、如圖、如圖A、B、C三只相同的導(dǎo)體球，架在絕緣三只相同的導(dǎo)體球，架在絕緣支架上，已知支架上，已

14、知A球帶有正電荷，球帶有正電荷，B、C兩球不帶電。兩球不帶電。問：問：（1）如何使）如何使B、C兩球都帶有正電？兩球都帶有正電？（2）如何使）如何使B、C兩球都帶有負(fù)電？兩球都帶有負(fù)電？（3）如何使）如何使B、C兩球帶上異種等量的電荷？兩球帶上異種等量的電荷？ABC3、如圖所示，三個點電荷、如圖所示，三個點電荷q1、q2、q3固定在一直線固定在一直線上，上，q2與與q3的距離為的距離為q1與與q2距離的距離的2倍，每個電荷所倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電量之比電量之比q1：q2：q3為（為（ ） A、 （9）：）：4

15、：（：（36） B、9：4：36 C、 （3）：）：2：6 D、3：2：63、如圖所示，用兩根同樣長的細(xì)繩把兩、如圖所示，用兩根同樣長的細(xì)繩把兩個帶同種電荷的小球懸掛在一點。兩球個帶同種電荷的小球懸掛在一點。兩球的質(zhì)量相等，的質(zhì)量相等，A球所帶的電荷量大于球所帶的電荷量大于B球球所帶的電荷量。兩球靜止時，懸線與豎所帶的電荷量。兩球靜止時，懸線與豎直線的偏角分別為直線的偏角分別為和和，則，則( ) A、 B、 = C、 AB4、如圖所示、如圖所示, 真空中兩個相同的小球帶有等量同種真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷電荷, 質(zhì)量均為質(zhì)量均為0.1g. 分別分別 用用10cm長的絕緣細(xì)線懸掛長的絕緣細(xì)線懸掛于絕緣天花板的同一點于絕緣天花板的同一點, 當(dāng)平衡時當(dāng)平衡時B球偏離豎直方向球偏離豎直方向600, A球豎直懸掛且與墻壁接觸球豎直懸掛且與墻壁接觸. 求：求：(1) 每個小球的帶電量每個小球的帶電量;(2) 墻壁受到的壓力墻壁受到的壓力;(3) 每條細(xì)線的拉力每條細(xì)線的拉力.應(yīng)用多個電荷的庫侖定律時，應(yīng)注意：應(yīng)用多個電荷的庫侖定律時，應(yīng)注