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庫侖定律

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？①可能跟電荷電量有關(guān);②可能與兩個電荷間的距離有關(guān).猜想同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引

通過改變檢驗電荷與點電荷之間距離以及改變電荷電量，觀察懸線與豎直方向的偏角變化,借此來尋找影響電荷受力的因素。實驗的基本思想：探究影響電荷間相互作用力的因素探究影響電荷間相互作用力的因素電荷之間的作用力不禁讓我們想到了與哪個力好象挺類似的？實驗表明：電荷之間的作用力（1）隨電荷量的增大而增大（2）隨距離的增大而減少一、庫侖定律2、電荷間的這種力叫做靜電力，又叫庫侖力。1、庫侖定律：真空中兩個靜止點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．3、適用條件：真空中的點電荷點電荷：沒有大小的帶電體．（1）點電荷是一個理想化的物理模型，實際上是不存在的．（2）實際的帶電體在本身的大小跟帶電體間的距離相比小得多時可看作是點電荷．閱讀課本第6頁內(nèi)容，回答下列問題：1、庫侖通過什么方法比較力的大?。?、庫侖通過什么方法比較電荷量的大小？困難：1、F太小不易測量2、沒有電荷量的概念q無法測量二、庫侖的實驗電荷均分原理庫侖扭秤放大力庫侖做實驗用的裝置叫做庫侖扭秤。如圖，細(xì)銀絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的金屬小球A，另一端有一個不帶電的球與A球的重力平衡。當(dāng)把另一個帶電的小球C插入容器并使它靠近A時，A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小。二、庫侖的實驗1、F與r有關(guān)

結(jié)論：保持兩球上的電量不變，改變兩球之間的距離r，從實驗結(jié)果中庫侖得出靜電力與距離的平方成反比，即F∝1/r2二、庫侖的實驗研究方法：控制變量法.二、庫侖的實驗2、F與q有關(guān)結(jié)論：保持兩球間的距離不變，改變兩球的帶電量，從實驗結(jié)果中庫侖得出靜電力與電量的乘積成正比，即F∝q1q2研究方法：控制變量法.1、庫侖定律用公式表示：2、式中電荷量的單位用C，距離的單位用m，力的單位用N，則靜電力常量k：二、庫侖的實驗3、q1、q2只需用絕對值代入即可求得作用力大小，方向由兩電荷的電性判斷。這就是說，兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時，相互作用力是9.0×109N，差不多相當(dāng)于一百萬噸物體所受的重力！解：氫核與電子所帶的電荷量都是1.6×10-19C例題1、已知氫核（質(zhì)子）的質(zhì)量m2=1.67×10-27kg，電子的質(zhì)量m1=9.10×10-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫原子中氫核與電子之間的庫侖力和萬有引力．可見，微觀粒子間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力，因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時，可以把萬有引力忽略.多個點電荷的問題如果存在兩個以上點電荷，那么每個點電荷都要受到其他所有點電荷對它的作用力。實驗表明：兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變。因此兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力，等于各點電荷單獨對這個電荷的作用力的矢量和。（1）庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。（2）靜電力遵循牛頓第三定律，力的平行四邊形定則．（3）任一帶電體都可以看成是由許多點電荷組成，任意兩點電荷間的作用力都遵守庫侖定律。所以，如果知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向．【例題2】：真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是+2×10-6c，求它們各自所受的庫侖力。解：q3共受F1和F2兩個力的作用，q1=q2=q3=q，相互間的距離r都相同，所以F1=F2=K=N=0.144N根據(jù)平行四邊形定則，合力是:q1q2q3F2F1F合力的方向沿q1與q2連線的垂直平分線向外.30°1、內(nèi)容：真空中兩個點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點電荷4、點電荷：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，帶電體可視為點電荷.k=9.0×109N·m2/C2小結(jié)例3、有兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為L(L=4r),對于它們之間的靜電作用力（設(shè)每次各球帶電量絕對值相同）()A.帶同種電荷時大于帶異種電荷時

B.帶異種電荷時大于帶同種電荷時

C.帶等量負(fù)電荷時大于帶等量正電荷時

D.大小與帶電性質(zhì)無關(guān)，只取決于電量QQL=4r解題

提醒

點電荷：+Q+QL=4r+++++++Q-QL=4r---+++物理模型，即如果滿足相互之間距離遠(yuǎn)大于帶電體大小則帶電體便可看做點電荷.庫侖定律的適用是什么條件？故1、關(guān)于點電荷的概念,下列說法正確的是D、對于任何帶電球體，總可把它看作電荷全部集中在球心的點電荷A、只有體積很小的帶電體才能看作點電荷B、體積很大的帶電體一定不能看作點電荷C、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，這兩個帶電體可看作點電荷√2、兩個半徑相同的金屬小球，帶電量之比為1∶7，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的[]CDF1abc+-F2F3F4+3、如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上。a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是()

A、F1

B、F2

C、F3

D、F4

B4.如圖所示，用兩根絕緣細(xì)線掛著兩個質(zhì)量相同的不帶電的小球A和B，此時，上、下細(xì)線受的力分別為TA、TB，如果使A帶正電，B帶負(fù)電，上、下細(xì)線受力分別為T

A，T

B，則

A、TA<T

A

B、TB>T

B

C、TA=T

A

D、TB<T

B√√ff1f1F＋Q1＋Q1－Q2+qF=f＋Q1＋Q1－Q2F=f-qf1f1Ff5.如圖所示，一個掛在絲線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置；若固定的帶正電的小球A電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量q，θ=30°，A和B在同一水平線上，整個裝置處于真空中，求A、B兩球之間的距離為多少?①據(jù)庫侖定律得②由①、②得解：受力分析如圖q1+q2三個自由的點電荷只受庫侖力的平衡規(guī)律例：a、b兩個點電荷，相距40cm，電荷量分別為q1和q2，且q1=9q2，都是正電荷；現(xiàn)引入點電荷c，這時a、b、c三個電荷都恰好處于平衡狀態(tài)，試問：點電荷c的性質(zhì)是什么？電荷量多大？它放在什么地方？同夾異、大夾小、近小遠(yuǎn)大+q1q3三個自由的點電荷只受庫侖力的平衡規(guī)律

如圖所示，三個點電荷q1、q2、q3，固定在一直線上，q2與q3