电荷库仑定律

1、第一章第一章 电场电场 电流电流第一节第一节 电荷电荷 库伦定律库伦定律初中学过自然界有几种电荷初中学过自然界有几种电荷？它们间的它们间的相互作用如何？相互作用如何？自然界只存在两种电荷，正电荷、负电荷自然界只存在两种电荷，正电荷、负电荷;同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引. 一般情况下物体不带电，初中一般情况下物体不带电，初中学过用怎样的方法可以使物体带电？学过用怎样的方法可以使物体带电？ 用摩擦的方法。用摩擦的方法。一、电荷一、电荷1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷（1）正电荷：）正电荷： （2）负电荷：）负电荷： 性质性质: 同种电荷相互排斥同种

2、电荷相互排斥 异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引+_丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 原子原子（正电）（正电）（不带电）（不带电）摩擦起电的原因是什么？（阅读课文）摩擦起电的原因是什么？（阅读课文）（中性）（中性）（负电）（负电）（正电）（正电）原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子使物体带电的方法：1 1、摩擦起电、摩擦起电演示 微观解释：微观解释：电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。得到电子：带负电得到电子：带负电失去电子：带正电失去电子：带正电金属导电机理：金属导电机理：金

3、属内有自由金属内有自由移动的电子移动的电子自由电子自由电子 每个正离子每个正离子都在自己的平都在自己的平衡位置附近振衡位置附近振动而不移动。动而不移动。2 2、感应起电、感应起电使物体带电的方法：演示演示（1 1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应感应（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电带电，叫做感应起电 规律：规律：近端感应异种电荷，近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷远端感应同种电荷（3 3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金）静电感应微观

4、解释：把带正电的球移近金属导体属导体A A和和B B时，导体上的自由电子被吸引过来，时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体因此导体A A和和B B带上了等量的异种电荷感应起带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分将电荷从物体的一部分转移到另一部分 使物体带电的方法：3 3、接触带电、接触带电接触后接触后再分开再分开+QQ21Q21+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ微观解释：微观解释：电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体接触带电电荷分配原则接触带电电荷分配原则

5、 两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体的带电导体, ,接触后再分开接触后再分开, ,二者将原来所带二者将原来所带电量的总和平均分配电量的总和平均分配 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配同，则剩下的电荷平均分配 是否只有当带电体与导体棒的上端直是否只有当带电体与导体棒的上端直接

6、接触时，金属箔片才开始张开？接接触时，金属箔片才开始张开？ 当带电导体棒靠近验电器上端的金属当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷的电荷 1 1、起电的本质、起电的本质 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质都其本质都是将正、负电荷分开是将正、负电荷分开, ,使电荷发生使电荷发生转移，并不是创造电荷转移，并不是创造电荷. .二、电荷守恒定律：二、电荷守恒定律：2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一 ） 表述一：表述一： 电荷既不能

7、创造电荷既不能创造, ,也不能消灭也不能消灭, ,它只能从它只能从一个物体转移到另一个物体一个物体转移到另一个物体, ,或从物体的或从物体的一部分转移到另一部分一部分转移到另一部分, ,在转移的过程中，在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变系统的电荷总数保持不变. . 表述二：表述二： 一个与外界没有电荷交换的系统，电一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。荷的代数和总是保持不变。.4的整数倍，或者是或者等于，所有带电体的电荷量均为、电子和质子的电荷量eee三、元电荷.1060. 1219称为元电荷电荷量、元电荷：CeCe191060. 13、元电荷的值：)/5mq叫做比荷（量

8、与其质量的比值，、比荷：带电体的电荷kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为：电荷的多少，简称电量。单位电荷的多少，简称电量。单位: :库仑库仑 C C 元电荷的数值最早是由美国科学家密元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的立根用实验测得到的 比较电荷带电的多少，要比较的是其比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的知道这里的“”、“”号不表示电荷号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种量的大小，

9、只代表电荷的性质（种类）一般，正电荷的电量用正值表示，类）一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示负电荷的电量用负值表示 问题：问题：同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？四、四、库仑定律库仑定律 演示：演示：探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素演示：演示：探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明实验表明：电荷之间的作用力电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而

10、增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 库仑定律库仑定律内容： 真空中两个静止点电荷之间的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，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。作用力的方向在它们的连线上。公式：122q qFkr 其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2适用范围：适用范围：1. 1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力

11、库仑力.点电荷点电荷 1 1、在研究带电体间的相互作用时，如果带、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。并称它为点电荷。2 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。个理想化的模型。3 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带点电荷本身的线度不

12、一定很小，它所带的电量也可以很大。的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学点电荷这个概念与力学中的中的“质点质点”类似。类似。 课堂训练课堂训练 1 1、关于点电荷的下列说法中正确的是：、关于点电荷的下列说法中正确的是： A .A .真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B .B .点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C .C .足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D .D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究尺寸大小，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的问题的影响是否可以忽

13、略不计A B DA B D 课堂训练课堂训练2 2、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：A .A .点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B .B .点电荷就是体积和带电量都很小点电荷就是体积和带电量都很小 的带电体的带电体C .C .根据根据 可可知，知， 当当r 0 r 0 时，时，F F D .D .静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的122q qFkr D D 课堂训练课堂训练3 3、 三个相同的金属小球三个相同的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不不带电，而带电，而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定带等量异种电荷，相隔一定

14、距离放置，距离放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F 。现将。现将c c球分别与球分别与a a、b b接触后拿开，则接触后拿开，则a a、b b之间的之间的静电力将变为（静电力将变为（ ）。）。 A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8C C4 4、科学家在研究原子、原子核及基本粒、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.601.601

15、010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷，其电量、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷，其电量、质子带有最小的正电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 B、C、D 课堂训练课堂训练5 5、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正带正电，则电，则 ：A AB B、C C球均带负电球均带负电B BB B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C CB B、C C球中必有一个带

16、负电，而另球中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电 C课堂训练课堂训练课堂训练6、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘的近旁有一绝缘金属球金属球b，开始时，开始时a、b都不带电，如图所都不带电，如图所示现使示现使b带电，则（带电，则（ ） A、a、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用 B、b将吸引将吸引a，吸住后不放开，吸住后不放开 C、b将立即把将立即把a排斥开排斥开 D、b先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开D D课堂训练7 7、如图所

17、示，导体棒、如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体QQ放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触点若手的接触点改在改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _ 。负电荷负电荷负电荷负电荷作业8 8、如图所示、如图所示,A,A、B B是被绝缘支架分别架起的是被绝缘支架分别架起的金属球金属球, ,并相隔一定距离并相隔一定距离, ,其中其中A A带正电带正电,B,B不不带电带电, ,则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是: :A.A.导体导体B B带负电带负电; ;B.B.导体导体B B左端出现负电荷左

18、端出现负电荷, ,右端出现正电荷右端出现正电荷, ,并且并且 电荷量大小相等电荷量大小相等; ;C.C.若若A A不动不动, ,将将B B沿图中沿图中aaaa分开分开, ,则两边的电荷则两边的电荷量量 大小可能不等大小可能不等, ,与如何分有关与如何分有关; ;D.D.若若A A向向B B逐渐靠近逐渐靠近, ,在在B B左端和右端的电荷量大左端和右端的电荷量大 小始终相等并且连续变化小始终相等并且连续变化; ;E. E.若若A A、B B接触一下接触一下,A,A、B B金属体所带总电荷量金属体所带总电荷量 保持不变保持不变. .BAaaBE1 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是、使一个物体

19、带电的方式有三种，它们是 、 和和 ，在这三种方式中，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为结论也被称之为 定律。定律。2 2、将不带电的导体、将不带电的导体A A和带有负电荷的导体和带有负电荷的导体B B接触接触后，在导体后，在导体A A中的质子数中的质子数 （ ）A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后先增加后减少减少课堂练习课堂练习C摩擦

20、起电摩擦起电感应起电感应起电接触带电接触带电电荷守恒定律电荷守恒定律3 3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为电荷的电量为_ _ ；一个电子的电量为；一个电子的电量为_ _ _ _ ，一个质子的电量，一个质子的电量_ _ ；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的量，或者是它们电量的_最早测出元电荷的最早测出元电荷的数值的是美国物理学家数值的是美国物理学家 ，这位科学家还测，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电的出了电子电量和质量的比值，叫做电的 。4 4、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下，再分开接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则一段距离，发现两球之间相互排斥，则