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一、库仑定律
1.探究影响电荷间相互作用力的因素
实验原理
如图所示,F= ,
θ ,F ,θ变小,F .
方法(控制变量法)
探究电荷间作用力与距离的关系
探究电荷间作用力与电荷量的关系
实验操作
保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变化情况
改变小球带电荷量q,观察夹角θ变化情况
实验现象
r变大,θ .
r变小,θ .
q变大,θ .
q变小,θ .
实验结论
电荷间的作用力与 有关,与 有关
mgtan θ
变大
变大
变小
变小
变大
变大
变小
距离
电荷量
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2.库仑定律
(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积成 ,与它们的 成反比,作用力的方向在它们的连线上.
(2)公式:
(3)适用条件:①在 中;②
(4)静电力常量
公式中的比例常数k,叫做静电力常量,在国际单位制中,k=×109 N·m2/C2,其意义是两个电荷量是1 C的点电荷在真空中相距1 m时,×109 N.
正比
距离的二次方
真空
点电荷
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(5)点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的 、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成带电的点,叫做点电荷.
【特别提醒】 点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型.
形状
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反比
正比
二、库仑的实验
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1.对点电荷的理解
(1)点电荷是只有电荷量.没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在,是一种科学的抽象,其建立过程反映了一种分析处理问题的思维方式.
(2)实际的带电体在满足一定条件时可近似看做点电荷.一个带电体能否看成点电荷,不能单凭其大小和形状确定,也不能完全由带电体的大小和带电体间的关系确定,关键是看带电体的形状和大小对所研究的问题有无影响,若没有影响,或影响可以忽略不计,则带电体就可以看做点电荷.
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(3)点电荷、带电体、元电荷的比较
点电荷
带电体
元电荷
理想化模型,没有大小、形状,只带有电荷量,当受到其他电荷的作用时不会引起电荷的分布变化,相互作用规律遵从库仑定律
有一定体积、形状,带有电荷的物体,如果受到其他电荷的作用时,一般会引起电荷在物体上的重新分布
是最小的电荷量,不是带电体,它就是e=×10-19 C.
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下面关于点电荷的说法正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷
C.当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成是点电荷
D.一切带电体都可以看成是点电荷
解析: 本题考查对点电荷的理解.带电体能否看做点电荷,和带电体的体积无关,主要看带电体的体积对所研究的问题是否可以忽略,如果能够忽略.则带电体可以看成是点电荷,否则就不能.
答案: C
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