物理選修3-1-庫(kù)侖定律

––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––摩擦起電（2）、接觸帶電微觀解釋：電荷的轉(zhuǎn)移感應(yīng)起電：把帶電體移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)復(fù)習(xí)回顧：一、物體帶電的三種方式1、摩擦起電：2、接觸帶電：3、感應(yīng)起電：二、電中和現(xiàn)象及電荷均分原理：

三、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量保持不變。這個(gè)結(jié)論稱為電荷守恒定律另一表述：一個(gè)與外沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。四、元電荷：最小的電荷量叫做元電荷

注：所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍。即電荷量是不能連續(xù)變化的物理量元電荷：e=1.60×10－19C五、比荷：電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比，稱為電子的比荷電子的比荷：e/me=1.76×1011C/kg（me=0．91×10-30kg）。新課標(biāo)高中物理選修3－1第一章靜電場(chǎng)2、庫(kù)侖定律既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小決定于那些因素呢同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。早在我國(guó)東漢時(shí)期人們就掌握了電荷間相互作用的定性規(guī)律,定量討論電荷間相互作用則是兩千年后的法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?庫(kù)侖做了大量實(shí)驗(yàn),于1785年得出了庫(kù)侖定律.影響兩點(diǎn)電荷間作用力的因素：距離和電荷量．

實(shí)驗(yàn)表明，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。庫(kù)侖定律1.swf庫(kù)侖定律2.swf1.F與r有關(guān)

2.F與q有關(guān)

庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)研究方法：控制變量法.結(jié)論：保持兩球上的電量不變，改變兩球之間的距離r，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫(kù)侖得出靜電力與距離的平方成反比，即F∝1/r2結(jié)論：保持兩球間的距離不變，改變兩球的帶電量，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中庫(kù)侖得出靜電力與電量的乘積成正比，即F∝q1q2庫(kù)侖定律真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。電荷間相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力.大?。哼m用范圍：1.真空中；2.點(diǎn)電荷.其中K叫靜電力常量：k=9.0×109N·m2/C2方向：同性相斥,異性相吸.典型例題例1、關(guān)于點(diǎn)電荷的下列說(shuō)法中正確的是：

A

.真正的點(diǎn)電荷是不存在的．

B.點(diǎn)電荷是一種理想模型．

C.足夠?。ㄈ珞w積小于1）的電荷就是點(diǎn)電荷．

D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題的影響是否可以忽略不計(jì)．答案：A、B、D．

典型例題例2、下列說(shuō)法中正確的是：

A.點(diǎn)電荷就是體積很小的電荷．

B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體．

C.根據(jù)

可知，當(dāng)r0時(shí)，F(xiàn)∞

D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得到的．答案：D．

點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體在一定條件下的抽象，是為了簡(jiǎn)化某些問(wèn)題的討論而引進(jìn)的一個(gè)理想化的模型。例如在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶電體本身的線度遠(yuǎn)小于它們之間的距離．帶電體本身的大小，對(duì)我們所討論的問(wèn)題影響甚小，相對(duì)來(lái)說(shuō)可把帶電體視為一幾何點(diǎn)，并稱它為點(diǎn)電荷。但點(diǎn)電荷本身的線度不一定很小，它所帶的電量也可以很大。點(diǎn)電荷這個(gè)概念與力學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”類似。點(diǎn)電荷

分析：如圖所示，用“+”

“–”號(hào)表示電荷的正負(fù)。根據(jù)牛頓第三定律，電荷q1、q2之間的作用力F1和F2

是大小相等，方向相反。例3:在真空中有兩個(gè)相距0.3m的點(diǎn)電荷，所帶的電荷量分別是2×10-8C和-4×10-8C。求每個(gè)電荷受到的靜電力有多大，是引力還是斥力？+q1q2rF1F2

解：正、負(fù)電荷之間的相互作用力為吸引力，大小為

小結(jié)：在應(yīng)用庫(kù)侖定律求電荷間的相互作用力時(shí)，電荷量的正負(fù)號(hào)不要代入公式進(jìn)行計(jì)算，只用它們的絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算，方向另外說(shuō)明。典型例題例4、圖1.2-3小結(jié)1、內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.2、公式：3、適用條件：⑴真空⑵點(diǎn)電荷4、點(diǎn)電荷：是一種理想模型.當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時(shí),帶電體可視為點(diǎn)電荷.k=9.0×109N·m2/C2兩個(gè)放在絕緣上的相同金屬球A、B，相距d，球的半徑比d小得多，分別帶有電荷3q和q，A球受到的庫(kù)侖引力大小為F。（1）B球受到的庫(kù)侖引力為———。（2）若保持球A、B的電荷量不變，電荷間的距離增大為原來(lái)的2倍，電荷間的作用力為———。（3）若保持球A、B間距離不變，電荷量都增大為原來(lái)的2倍，電荷間的作用力為———。（4）現(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸，然后仍放回原處，則電荷間的作用力將變?yōu)椤ㄒ虺饬Γ┐笮椤?。課堂訓(xùn)練FF/44F斥力F/3課堂訓(xùn)練2、兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5×10?5C的正電時(shí)，相互作用力為F1

，當(dāng)它們分別帶+1.5×10?5C和?1.5×10?5C的電量時(shí)，相互作用力為F2,則（）

A．F1=F2B．F1

＜F2C．F1

＞F2D．無(wú)法判斷

答案：B．庫(kù)侖(1736-1806)

庫(kù)侖在1736年6月14日生于法國(guó)昂古萊姆．庫(kù)侖家里很有錢(qián)，在青少年時(shí)期，他就受到了良好的教育．他后來(lái)到巴黎軍事工程學(xué)院學(xué)習(xí)，離開(kāi)學(xué)校后，他進(jìn)入西印度馬提尼克皇家工程公司工作．工作了八年以后，他又在?？怂箥u瑟堡等地服役．這時(shí)庫(kù)侖就已開(kāi)始從事科學(xué)研究工作，他把主要精力放在研究工程力學(xué)和靜力學(xué)問(wèn)題上．

1785年，庫(kù)侖用自己發(fā)明的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫(kù)侖定律．同年，他在給法國(guó)科學(xué)院的《電力定律》的論文中詳細(xì)地介紹了他的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)試經(jīng)過(guò)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果．庫(kù)侖不僅在力學(xué)和電學(xué)上都做出了重大的貢獻(xiàn)，做為一名工程師，他在工程方面也作出過(guò)重要的貢獻(xiàn)．他曾設(shè)計(jì)了一種水下作業(yè)法．這種作業(yè)法類似于現(xiàn)代的沉箱，它是應(yīng)用在橋梁