库伦定律课堂

1、1,1.2,库仑定律,2,演,示,一、探究影响电荷间相互作用力的因素,实验装置,3,实验过程,实验方法,控制变量法,2,使,小球带电量一定，比较悬线分别处于,P,1,P,2,P,3,位置时小球所受作用力的大小,1,使小球处于同一位置，增大或减少小球所,带的电量，比较小球所受作用力的大小,3,实验结论,带电体间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积,成正比，与它们之间距离的二次方成反比,电荷间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着,距离的增大而减小,猜想,以上我们只是定性的研究，真正定量的研究是由,法国学者,库仑,完成的,4,二、库仑的实验,1,装置,库仑扭秤,2,原理,A,B,m,m,B,球不带

2、电，起平衡作用,3,实验采取的研究方法,控制变量法,5,1,使,A,带正电，取一与,A,完全相同的,带正电的球,C,当,C,靠近,A,时，两者作,用力使银丝有一个扭转角，力越大扭,转角度越大,2,带电量不变，改变,A,C,的距离,重复实验得,2,1,F,r,4,实验过程,电荷均匀分布时,r,可等效为两带电体中心的距离,6,3,两球间距离不变，改变,A,C,的电量看扭转程度得,1,2,F,q,q,5,结论,1,2,2,q,q,F,k,r,4,实验过程,三、库仑定律,真空,中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,1,表述

3、,7,三、库仑定律,在二者连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,2,表达式,1,2,2,q,q,F,k,r,K,叫,静电力常量,k=9.0,10,9,N,m,2,C,2,电荷间相互作用力叫做,静电力,或,库仑力,3,方向,4,适用范围,真空中,的,点电荷,间,8,看成点电荷的条件,带电体之间的距离远大于它们自身的大小,点电荷是一个理想化模型，真实中并不存在,点电荷,带电体的大小、形状及电荷分布情况对相互作,用力的影响可以忽略不计时，可以看为点电荷,9,应用库仑定律需要注意的问题,在理解库仑定律时,有人根据公式,F,k,设想当,r,0,时得出,F,的结论,请分析这个,结论是否正确,1,2,

4、2,q,q,r,r0,时，带电体不能被看为点电荷,所以库仑定律不再成立,r,时，库仑定律适用,F 0,10,例,1,有两个半径为,r,的带电金属球中心相距为,R=4r,对于它们之间的静电作用力,A,带等量同种电荷时大于带异种电荷时,B,带等量异种电荷时大于带同种电荷时,C,带等量负电荷时大于带等量正电荷时,D,大小与带电性质无关，只取决于电量,L,4r,Q,Q,Q,Q,L,4r,2,2,R,Q,K,F,2,2,R,Q,K,F,B,11,两个点电荷间的作用力不因第三个点电荷的存,在而有所改变，某一个点电荷受到两个或两个,以上点电荷对的作用力等于各个点电荷对其单,独作用力的矢量和,5,库仑力的叠加

5、,例,3,P,8,例题,2,例,2,在一条直线上的三点分别放置,A,B,C,三,个点电荷,试求作用在点电荷,A,上的作用力,C,Q,C,Q,Q,B,c,A,9,9,10,4,10,3,B,A,C,2cm,1cm,13,例,4,有三个完全相同、大小可以忽略的金属,小球,A,B,C,A,带电量,7Q,B,带电,Q,C,不,带电，将,A,B,固定起来，然后让,C,球反复与,A,B,接触，最后移去,C,球，试问,A,B,间的库仑力,变为原来的多少,解：由于,C,在,A,B,间反复接触，故最终三个球的带,电量必相同,Q,Q,Q,q,q,B,A,2,3,7,故,2,2,2,2,7,7,r,Q,k,r,Q,

6、Q,k,r,q,q,k,F,B,A,2,2,2,2,4,2,2,r,Q,k,r,Q,Q,k,r,q,q,k,F,B,A,7,4,F,F,14,例,5,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小,球,B,质量为,m,带电量为,q,静止在与竖直,方向为,30,的位置，若固定的带点小球,A,的,电荷量为,Q,A,B,在同一水平线上，整个装,置处于真空中，求两球间的距离,B,A,tan,mg,2,r,Qq,K,F,mg,KQq,3,r,15,例,6,两个相同的导体小球所带电荷量的比值为,1,3,相距为,r,时相互作用的库仑力的大小为,F,今使两小球接触后再分开放到相距为,2,r,处,则此时,库仑力的大小可能为,

7、AD,17,18,例,一个半径,r,1,10cm,的带电圆盘,如果考,虑它和,d,1,10m,处某个电子的作用力,就,完全可以把它看作,_,点电荷,一个无限大的带电平面,而如果这个电子离带电圆盘只有,d,2,1mm,那么这一带电圆盘又相当于,_,点电荷,是指这样的带电体,它本身的大小比,它到其他带电体的距离,小得多,这样,在研究,它与其他带电体的相互作用时,可以,忽略,电,荷在带电体上的具体,分布情况,把它抽象成,一个几何点,19,1,关于点电荷的下列说法中正确的是,A,真正的点电荷是不存在的,B,点电荷是一种理想模型,C,足够小的电荷就是点电荷,D,一个带电体能否看成点电荷，不是看它的,尺寸

8、大小，而是看它的形状和大小对所研究,的问题的影响是否可以忽略不计,ABD,20,例,4,如图，真空中有三个同种的点电荷，它,们固定在一条直线上，它们的电量均为,Q,求,B,所受静电力的大小和方向,训练三,q,1,q,2,q,3,分别表示在一条直线上的三个点电荷，已,知,q,1,与,q,2,之间的距离为,L,1,q,2,与,q,3,之间的距离为,L,2,且每个电荷都,处于平衡状态,1,如,q,2,为正电荷，则,q,1,为电荷,q,3,为电荷,q,1,q,2,q,3,三者电量大小之比是,评注：三个电荷在库仑力作用下处于平衡态，则三电荷必在,同一直线上，且中间电荷的电性一定与两边电荷的电性相反,21

9、,易错辨析,请你判断下列表述正确与否,对不正确的,请予以更正,1,只有体积够小的带电体才能看成点电荷,大的带,电体不能看成点电荷,2,任何带电体的带电荷量都是元电荷的整数倍,3,两个带同种电荷的导体球接触后分开,二者的电,荷量平分,4,库仑定律对于空气中的点电荷也近似成立,5,任意两个带电体间的库仑力都可以用库仑定律,计算,22,例题,例,1,把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是,A,B,C,D,原来的其中一个带电,两个小球原来分别带等量异种电荷,两个小球原来分别带同种电荷,两个小球原来分别带不等量异种电荷,ACD,23,7,两个正电荷,q,1,与,q,2,

10、电量都是,3C,静止,于真空中，相距,r=2m,1,在它们的连线,AB,的中点,O,放入正电荷,Q,求,Q,受的静电力,2,在,O,点放入负电荷,Q,求,Q,受的静电力,3,在连线上,A,点的左侧,C,点放上负点电荷,q,3,q,3,1C,且,AC=1m,求,q,3,所受静电力,24,8,两个分别用长是,13cm,的绝缘细线悬挂于同一点的相同,球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于,静电斥力，它们之间的距离为,10cm,已知每个球形导,体的质量是,0.6g,求：他们所带的电荷量,F,mg,T,8,5,3,1,0,q,C,25,1,q,2,q,3,q,1,l,2,l,2,三者的大小之比

11、是,9,如图所示,分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知,之间的距离为,之间的距离为,且每,个电荷都处于平衡状态,1,如果,为正电荷，则,为,电荷,为,荷,1,2,3,q,q,q,1,2,q,q,1,l,2,3,q,q,2,l,2,q,1,q,3,q,1,2,3,q,q,q,负,负,2,2,1,2,1,2,2,1,1,l,l,l,l,l,l,26,如图,A,B,两个相同的小球，半径为,r,2cm,球心相距,d,10cm,Q,A,2,10,6,C,Q,B,-10,6,C,他们之间,的库仑力,F,N,r,Q,Q,k,F,8,1,1,0,10,10,2,10,0,9,2,6,6,9,2,2,1,思考下面解法对吗,如若,d=100cm,F,若把两球接触后再放至,100cm,的地方,F,27,如图所示,真空中两个相同的小球带有等,量同种电荷,质量均为,0.1g,分别,用,10cm,长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点,当平衡时,B,球偏离竖直方向,60,0,A,球竖直悬,挂且与墙壁接触,求,1,每个小球的带电量,2,墙壁受到的压力,3,每条细线的拉力,28,两个点电荷,Q,A,+4,Q,Q,B,Q,均,固定，他们相距,r,若一电荷,q,放于,何处才能平衡,若改为,Q,A,+4,Q,Q,B,Q,均固定,他们相距,r,若一电荷,q,放于何处才,能平衡,若把,1,中的,q,改为,2q,呢,2