庫侖定律第九章.靜電場及其應(yīng)用（Coulomb’slaw）復(fù)習(xí)與回顧電荷類

型正電荷負(fù)電荷（富蘭克林）作用規(guī)律量的多少同斥異同電荷量q=ne正電荷正值負(fù)電荷負(fù)值起電方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電實(shí)質(zhì)電荷的轉(zhuǎn)移電荷守恒定律規(guī)律最小電荷量：元電荷比荷(q/m)電荷守恒定律更普遍的表述是：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。思考與討論

帶正電的帶電體C置于鐵架臺旁，把系在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2、P3等位置。帶電體C與小球間的作用力會隨距離的不同怎樣改變呢？

在同一位置增大或減小小球所帶的電荷量，作用力又會怎樣變化？電荷之間作用力的大小與哪些因素有關(guān)？控制變量法(1)

怎樣判斷電荷之間作用力大小變化？(2)影響電荷之間作用力大小可能有哪些因素？(3)研究電荷之間作用力大小與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)采用什么方法？觀察與思考?xì)w納與總結(jié)距離越近，偏角越大，力越大；距離越遠(yuǎn)，偏角越小，力越小。帶電量越大，偏角越大，力越大；結(jié)論帶電量越小，偏角越小，力越??；定性分析思考與討論

電荷之間的作用力與萬有引力是否有相似的形式呢？

英國科學(xué)家卡文迪什和普里斯特利等人都確信“平方反比”規(guī)律適用于電荷間的力。最終解決這一問題的是法國科學(xué)家?guī)靵瞿闶菐靵觯銜鯓咏鉀Q這個(gè)問題？庫侖的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)裝置：庫侖扭秤2、器材組成：細(xì)銀絲、絕緣架、帶電的金屬小球A和C、不帶電的小球B想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面內(nèi)平衡庫侖的實(shí)驗(yàn)平衡小球B細(xì)銀絲帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針3、實(shí)驗(yàn)原理：A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)的角度和力的大小有一定的對應(yīng)關(guān)系4、實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法5、實(shí)驗(yàn)步驟：探究F與r的關(guān)系：(1)把另一個(gè)帶電小球C插入容器并使它靠近A時(shí)，記錄扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小(2)改變A和C之間的距離r，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出F與r的關(guān)系庫侖的實(shí)驗(yàn)改變A和C的電量q1、q2，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出F與q1、q2的關(guān)系在庫侖那個(gè)時(shí)代，還不知道怎么樣測量物體所帶的電荷量，甚至連電荷量的單位都沒有，又怎么樣做到改變A和C的電荷量呢？探究F與q的關(guān)系：庫侖的實(shí)驗(yàn)ACQA電量均分AC2QAD2Q條件：大小、形狀、材料完全相同的小球1.當(dāng)電量不變時(shí)，F(xiàn)與距離r的二次方成反比

F∝2、當(dāng)之間距離不變時(shí),F與

的乘積成正比F∝結(jié)論：庫侖的實(shí)驗(yàn)式中的k是比例系數(shù)，叫做靜電力常量。其值為:庫侖定律內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力（叫靜電力或庫侖力），與它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

常量：

公式：

適用條件：真空、靜止的點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷（理想模型）——忽略帶電體的大?。篖>>R（空氣中的點(diǎn)電荷近似適用）遵循牛頓第三定律，力的平行四邊形定則．

靜電力：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。點(diǎn)電荷電量用絕對值代入公式進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)同性相斥、異性相吸判斷方向。點(diǎn)電荷（1）在研究帶電體間的相互作用時(shí)，如果帶電體自身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離，以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對我們所討論的問題影響甚小，相對來說可把帶電體看作一帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。

（2）點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)。注意：是否可將帶電體看作點(diǎn)電荷不是看它本身的尺寸大小。如：一個(gè)半徑是10cm的帶電圓盤，如果考慮它和相距10m處的某個(gè)電子的作用力，就完全可以把它看作點(diǎn)電荷，而如果電子離帶電圓盤只有1mm，那么這一帶電圓盤就相當(dāng)于一個(gè)無限大的帶電平面。思考與討論1.能否由庫侖定律表達(dá)式得出，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞的結(jié)論？當(dāng)r→0時(shí)，兩電荷不能再視為點(diǎn)電荷，庫侖定律不再適用!2.兩個(gè)帶電金屬球，球心距離為r，兩球間的庫侖力仍然遵循公式嗎？rr++++++++----++++兩金屬球帶同種電荷兩金屬球帶異種電荷思考與討論

你能初步談?wù)剮靵隽腿f有引力的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)嗎？萬有引力定律庫侖定律不同點(diǎn)只有引力既有引力又有斥力天體間表現(xiàn)明顯微觀帶電粒子間表現(xiàn)明顯都是場力萬有引力場電場公式條件兩質(zhì)點(diǎn)之間兩點(diǎn)電荷之間共同點(diǎn)①都與距離的平方成反比②都有一個(gè)常數(shù)1.庫侖力和萬有引力是兩種不同性質(zhì)的力，受力分析時(shí)要分別分析。2.庫侖力和萬有引力表達(dá)式的相似性，揭示了大自然的和諧美和多樣美。靜電力的計(jì)算

根據(jù)庫侖定律，兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時(shí)，相互作用力是9.0×109N。差不多相當(dāng)于一百萬噸的物體所受的重力！可見，庫侖是一個(gè)非常大的電荷量單位，我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個(gè)物體都帶1C的電荷量.

通常，一把梳子和衣袖摩擦后所帶的電荷量不到百萬分之一庫侖，但天空中發(fā)生閃電之前，巨大的云層中積累的電荷量可達(dá)幾百庫侖.靜電力的計(jì)算

氫原子中電子繞核旋轉(zhuǎn)，質(zhì)子質(zhì)量mp=1.6710-27kg,電子質(zhì)量me=9.1110-31kg,在氫原子中它們之間的最短距離為5.310-10m。試求電子與質(zhì)子間的庫侖力Fe與萬有引力F引之比。解：庫侖力大小:萬有引力大小:在研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)，可以把萬有引力忽略鞏固與提示

如圖所示,分別在A、B兩點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C,在A、B連線的垂直平分線上有一點(diǎn)C,且AB=AC=BC=6×10-2m.若有一電子靜止放在C點(diǎn)處,則它所受的庫侖力的大小和方向如何?

歸納與總結(jié)

兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而改變。

任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫侖定律就可以求出帶電體之間的靜電力的大小和方向。小結(jié)真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力,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.3、適用條件：4、點(diǎn)電荷：k=9.0×109N·m2/C22、公式：1、內(nèi)容：⑴真空（空氣中近似成立）⑵點(diǎn)電荷是一種理想模型，帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，帶電體可視為點(diǎn)電荷.

兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。5、多點(diǎn)電荷間的作用力：思考與討論三個(gè)自由點(diǎn)電荷僅在靜電力的作用下處于的平衡狀態(tài)CAB問題一：C帶正電還是負(fù)電？CABCABA、B不能平衡兩側(cè)是同種電荷，中間是異種電荷結(jié)論：

三點(diǎn)共線

兩同夾異思考與討論問題二：A和B、C電荷量的大小關(guān)系？CABr1r2qcqAqBCFBCFACFABFCBB兩側(cè)電荷量大，中間是電荷量小

結(jié)論：

兩大夾小結(jié)論：電荷量比等于距離平方比思考與討論CABr1r2qcqAqB問題三：r1、r2與B、C的電量關(guān)系？FCAFBAA中間電荷靠近兩側(cè)電荷量較小的那一個(gè)結(jié)論：

近小遠(yuǎn)大歸納與總結(jié)三個(gè)自由點(diǎn)電荷僅在靜電力的平衡三點(diǎn)共線、兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大CAB電荷定量關(guān)系：根號兩遠(yuǎn)等于根號兩近之和鞏固與提升1.兩個(gè)可自由移動的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖所示A處電荷帶正電Q1，B處電荷帶負(fù)電Q2，且Q2=4Q1，另取一個(gè)可以自由移動的點(diǎn)電荷Q3放在AB直線上．欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則：

A、Q3為負(fù)電荷，且放于A左方B、Q3為負(fù)電荷，且放于B右方C、Q3為正電荷，且放于AB之間D、Q3為正電荷，且放于B右方A正確規(guī)律1：兩同夾異規(guī)律2：兩大夾小鞏固與提升

A

鞏固與提升3.如圖所示,用兩根同樣長的細(xì)繩把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在一點(diǎn),兩球的質(zhì)量相等,A球所帶的電荷量大于B球所帶的電荷量.兩球靜止時(shí),懸掛小球的細(xì)繩與豎直線的偏角分別為α和β,(

)A.α>βB.α=βC.α<βD