电荷守恒定律 库仑定律

1、思：当两个完全相同的带电金属球相互接触时，它们的电荷量如何思：当两个完全相同的带电金属球相互接触时，它们的电荷量如何分配？分配？两带电体带同种电荷两带电体带同种电荷: :平均分配平均分配两带电体带异种电荷：先中和后平分两带电体带异种电荷：先中和后平分知识梳理知识梳理一、电荷及电荷守恒定律一、电荷及电荷守恒定律1 1元电荷：最小的电荷量，其值为元电荷：最小的电荷量，其值为e e_其其它带电体的电荷量皆为元电荷的它带电体的电荷量皆为元电荷的_2 2电荷守恒定律电荷守恒定律(1)(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体体_到另一个物体，

2、或者从物体的一部分到另一个物体，或者从物体的一部分_到另一到另一部分；在转移过程中，电荷的总量部分；在转移过程中，电荷的总量_(2)(2)起电方式：起电方式：_、_、 (3)(3)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_ _ 1.61.610101919 C C整数倍整数倍转移转移转移转移保持不变保持不变摩擦起电摩擦起电接触带电接触带电电子的转移电子的转移感应起电感应起电练一练：如图练一练：如图1 1所示，所示，A A、B B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔

3、片，C C是带正电的是带正电的小球，下列说法正确的是小球，下列说法正确的是( ( ) )A A把把C C移近导体移近导体A A时，时，A A、B B上的金属箔片都张开上的金属箔片都张开B B把把C C移近导体移近导体A A，先把，先把A A、B B分开，然后移去分开，然后移去C C，A A、B B上的上的 金金属箔片仍张开属箔片仍张开C C先把先把C C移走，再把移走，再把A A、B B分开，分开，A A、B B上的金属箔片仍张开上的金属箔片仍张开D D先把先把A A、B B分开，再把分开，再把C C移走，然后重新让移走，然后重新让A A、B B接触，接触，A A上上 的金属箔片张开，而的金属

4、箔片张开，而B B上的金属箔片闭合上的金属箔片闭合AB- - - - -+ + + + +摩擦起摩擦起电电感应起感应起电电接触后电接触后电荷重新分荷重新分配配题中涉及了哪几种起电方式？题中涉及了哪几种起电方式？D二、点电荷及库仑定律二、点电荷及库仑定律1 1点电荷点电荷(1)(1)是一种是一种 的物理模型；的物理模型；(2)(2)当带电体本身的当带电体本身的_和和_对研究的问题影响很小时，可以将带电对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷体视为点电荷2 2库仑定律库仑定律(1)(1)内容：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内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，

5、与它们的电荷量的乘积成积成 _，与它们的距离的二次方成，与它们的距离的二次方成_，作用力的方向在它们的，作用力的方向在它们的_上上(2)(2)公式：公式：F F ，其中比例系数，其中比例系数k k叫做静电力常量，叫做静电力常量，k k9.09.010109 9 NmNm2 2/C/C2 2. .(3)适用条件：_；_大小大小形状形状正比正比反比反比 连线连线真空中真空中点电荷点电荷122q qkr理想化理想化当当带电体间的距离带电体间的距离远远大于远远大于带电体的自身大小带电体的自身大小时，可时，可以视其为点电荷以视其为点电荷 说明：（说明：（1 1）真空中两点电荷间的一对静电力是）真空中两点

6、电荷间的一对静电力是一对相一对相互作用力互作用力，满足牛顿第三定律，满足牛顿第三定律（2 2）用库仑定律计算时，先将电量的）用库仑定律计算时，先将电量的绝对值带入计算绝对值带入计算。再根据是同种电荷，还是异种电荷来确定电荷间是引再根据是同种电荷，还是异种电荷来确定电荷间是引力还是斥力力还是斥力, ,从而确定方向。从而确定方向。F FF F思考：在理解库仑定律时，有人根据公式思考：在理解库仑定律时，有人根据公式F Fkqkq1 1q q2 2/r/r2 2，设想当，设想当r0r0时得出时得出FF的结论，请分析这个结论是否正确？的结论，请分析这个结论是否正确？+q q1 1q q2 2例题例题3

7、3：如图所示，半径相同的两个金属小球：如图所示，半径相同的两个金属小球A A、B B带有带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为相互吸引力大小为F.F.今用第三个半径相同的不带电的金今用第三个半径相同的不带电的金属小球属小球C C先后与先后与A A、B B两个球接触后移开，这时，两个球接触后移开，这时，A A、B B两两个球之间的相互作用力大小是个球之间的相互作用力大小是( )( )两个完全相同的带电金属球相互接触两个完全相同的带电金属球相互接触:两带电体带同种电荷两带电体带同种电荷: :平均分配平均分配两带电体带异种

8、电荷：先中和后平分两带电体带异种电荷：先中和后平分3 3、若是等量同种电荷呢？、若是等量同种电荷呢？22lQkF库1 1、两球壳间的万有引力能否直接用万有引力定律、两球壳间的万有引力能否直接用万有引力定律公式？为什么公式？为什么? ?2 2、两球壳间的库仑力能、两球壳间的库仑力能否直接用库仑定律公式？否直接用库仑定律公式？为什么？为什么？例例2 2：万有引力公式的适用条件：万有引力公式的适用条件：两质点两质点 两均质球体（包括空心）两均质球体（包括空心） 均质球体和质点均质球体和质点异种电荷：异种电荷：22lQkF库1：两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷

9、，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度1、2，如图4所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是: A若m1m2，则12 B若m1m2，则12 C若m12 D若q1q2，则12GF库库TBC总结：含有库仑力的共点力平衡问题：分析方法与力学总结：含有库仑力的共点力平衡问题：分析方法与力学问题相同，问题相同，只是多了一个库仑力而己只是多了一个库仑力而己，可以用，可以用正交分解正交分解法法，也可以用，也可以用矢量三角形法矢量三角形法F F库库复习回顾：复习回顾：一、库仑定律公式？适用条件？一、库仑定律公式？适用条件？F Fkqkq1 1q q2 2/r/r2 2k k9.09.

10、010109 9 NmNm2 2/C/C2 2. .真空中真空中点电荷点电荷适用条件：适用条件：二、如何判断带电体能否看成点电荷？二、如何判断带电体能否看成点电荷？当当带电体间的距离带电体间的距离远远大于远远大于带电体的自身大小带电体的自身大小时，时，可以视其为点电荷可以视其为点电荷 分析方法与力学问题相同：分析方法与力学问题相同： 确定研究对象确定研究对象 受力分析（多了一个库仑力）受力分析（多了一个库仑力）列式：可以用列式：可以用正交分解法正交分解法，也可以用，也可以用矢量三角形法矢量三角形法三、如何处理含有库仑力的共点力平衡问题？三、如何处理含有库仑力的共点力平衡问题？2 2如图如图12

11、12所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球一端系有一个带电小球A A，细线与斜面平行小球，细线与斜面平行小球A A的质量为的质量为m m、电荷量为电荷量为q.q.小球小球A A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B B，两，两球心的高度相同、间距为球心的高度相同、间距为d.d.静电力常量为静电力常量为k k，重力加速度为，重力加速度为g g，两带电小球可视为点电荷小球两带电小球可视为点

12、电荷小球A A静止在斜面上，则静止在斜面上，则( () )AC 库仑定律的应用库仑定律的应用1 1、三个自由电荷平衡问题、三个自由电荷平衡问题例题例题4 4：如图所示，在一条直线上有两个相距：如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m0.4 m的点电荷的点电荷A A、B B，A A带电带电Q Q，B B带电带电9Q.9Q.现引入第三个点电荷现引入第三个点电荷C C，恰好使三个点电，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C C应带什么性质的电？应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？应放于何处？所带电荷量为多少？结论：三个结论：三个自由

13、点电荷自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时于平衡状态时: :规律是：规律是：三点共线，三点共线，两同夹异、两大夹小、两同夹异、两大夹小、近小远大近小远大 ( (中间电荷靠近电荷量较小的端电荷中间电荷靠近电荷量较小的端电荷) )2 2、动力学问题、动力学问题例例5 5：如图：如图2 2所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径面半径远小于半径R R，在中心处固定一电荷量为，在中心处固定一电荷量为Q Q的点电的点电荷一质量为荷一质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的带电小球在圆形绝缘细管中做的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大？小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大？例例5 5：结论：三个结论：三个自由点电荷自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时平衡状态时: :规律是：规律是：三点共线，三点共线，两同夹异、两大夹小、近小远大两同夹异、两大夹小、近小远大 ( (中间电荷靠近电荷量较小的端电荷中间电荷靠近电荷量较小的端电荷) )小结：处理点电荷的平衡问题及动力学问题的方法小结：处