1.2库仑定律.ppt

新课标高中物理选修3-1
第一章静电场
2 库仑定律
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
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
,于1785年得出了库仑定律.
影响两点电荷间作用力的因素:
距离和电荷量.
实验表明,电荷之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。
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。
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
大小:
适用范围:; .
其中K叫静电力常量:k=×109N·m2/C2
是由实验测定出来的
点电荷(有电量,没大小的点)
1、在研究带电体间的相互作用时,,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,并称它为点电荷。
2、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个理想化的模型。
3、点电荷本身的线度不一定很小,它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。
思考:一根带电导体棒有没有可能看成点电荷呢?
典型例题
例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(如体积小于1)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.
答案:A、B、D.
典型例题
例2、下列说法中正确的是:
A .点电荷就是体积很小的电荷.
B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体.
C .根据可知,当r 0 时,F ∞
D .静电力常量的数值是由实验得到的.
答案:D.
库仑扭秤
库仑的实验
库伦做实验用的装置叫做库伦扭秤。如图,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球与A球的重力平衡。当把另一个带电的小球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。
1、保持A、C两球的带电量不变,改变A、C之间的距离r,记录每次悬丝扭转的角度,便可以找到力F与距离r的关系。
2、保持A、C两球之间的距离r不变,改变A、C的带电量q1和q2,记录每次悬丝扭转的角度,便可以找到力F与q1和q2的关系。


库仑的实验
研究方法:控制变量法.
结论:保持两球上的电量不变,改变两球之间的距离r,从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比,即 F∝1/r2
结论:保持两球间的距离不变,改变两球的带电量,从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比,即 F ∝q1q2
用到的思想方法:小量放大思想,电荷均分原理