技術(shù)物理下冊(cè)（第三版）7-1 真空中的庫侖定律學(xué)習(xí)課件

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真空中的庫侖定律現(xiàn)象與思考正電荷負(fù)電荷電荷量元電荷點(diǎn)電荷真空中的庫侖定律現(xiàn)象與思考1.在干燥的天氣里，用塑料梳子梳頭發(fā)，梳子會(huì)吸引小紙片。2.當(dāng)手接觸過毛衣或化學(xué)纖維合成物品后，再接觸物體或人體會(huì)感到點(diǎn)擊。3.玻璃棒和絲綢摩擦后能吸引紙屑等輕小物體。4.硬橡膠棒和毛皮摩擦后能使驗(yàn)電器的兩片金屬箔張開。一、正電荷負(fù)電荷1.自然界中只有兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷。摩擦起電視頻2.實(shí)驗(yàn)(摩擦起電)中玻璃棒和毛皮帶的是正電荷，絲綢和硬橡膠棒帶的是負(fù)電荷。3.帶電過程是電荷在物體之間或在物體的一部分與另一部分之間的轉(zhuǎn)移，并沒有產(chǎn)生新電荷。二、電荷量元電荷1.電荷量：物體所帶電荷的多少稱為電荷量。用Q或q表示SI單位是庫侖，符號(hào)是C2.元電荷：質(zhì)子、電子所帶的正電荷和負(fù)電荷的絕對(duì)值稱為元電荷。用e表示，e=1.602×10-19C任何帶電體所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，即Q=ne，n＞0,物體帶正電；n＜0,物體帶負(fù)電。三、點(diǎn)電荷

若帶電體的線度比它到其他帶電體之間的距離小很多時(shí)，這個(gè)帶電體的形狀、大小和電荷的分布對(duì)電荷間的相互作用的影響已無關(guān)緊要，可以把這個(gè)帶電體看做一個(gè)帶電的點(diǎn)。這樣的帶電體稱為點(diǎn)電荷。2.注意事項(xiàng)：

點(diǎn)電荷是突出主要因素，忽略次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽象的物理模型。1.定義：四、真空中的庫侖定律1.內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2之間相互作用力的大小與Q1Q2的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比；作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上。2.公式：

F=_____kQ1Q2r2

比例系數(shù)k稱為靜電力常量，公式中各量都使用SI單位時(shí)，k≈9×109N·m2／C23.庫侖力或靜電力

電荷之間的相互作用力稱為庫侖力或靜電力。（動(dòng)畫）庫侖定律的驗(yàn)證同號(hào)電荷相互排斥，異號(hào)電荷相互吸引（圖7.1-1）F1F2＋＋Q1Q2r(a)同號(hào)電荷間作用力是排斥力(b)異號(hào)電荷間作用力是吸引力圖7.1-1

電荷間的相互作用力rF1＋Q1－Q2F2庫侖定律的驗(yàn)證（動(dòng)畫）4.庫侖定律的應(yīng)用求兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用力的步驟（1）利用庫侖公式計(jì)算力的大小，計(jì)算時(shí)電荷量用絕對(duì)值代入。（2）確定作用力的方向：同性電荷間的作用力是排斥力，異性電荷間的作用力是吸引力。5.相對(duì)介電常量或相對(duì)電容率：

若把兩個(gè)點(diǎn)電荷放到電介質(zhì)（絕緣體）中，他們之間的靜電力是真空中的1∕εr，εr為一純數(shù)，稱為電介質(zhì)的相對(duì)介電常量，或相對(duì)電容率。電介質(zhì)不同，相對(duì)介電常量不同。例題

兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷相距10cm，電荷量分別為4×10－8C和-6×10－8C，它們?cè)谡婵罩械淖饔昧κ嵌嗌?？若把它們放到εr

=3的煤油中，相互作用力又是多少？方向如何？解：已知Q1=4×10-8C,Q2=6×10－8C,r=10cm=0.1m,則在真空中，力的大小為F=_________kQ1Q2r2=9×109×——————————————4×10－8×6×10－8N(1×10－1)2=2.16×10－3N

由于Q1Q2是異號(hào)電荷，作用力為引力，方向如圖7.1-2所示。FQ1－Q2r＋圖7.1-2在煤油中εr=3，則有F′=Fεr=_________________2.16×10－33_____F′小于真空中的作用力，仍為引力。=7.2×10－4NN練習(xí)1.真空中相距為r的兩個(gè)電荷q1、q2間的相互作用力為F，若當(dāng)它們間的距離縮小為r/2時(shí)，相互作用力變?yōu)開_____。若q1變?yōu)?q1，其他量不變時(shí)，則相互作用力變?yōu)開______。2.1C電荷量含有_____________元電荷。4F2F

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