1.2库仑定律

1.2库仑定律一、库仑力（静电力）静止的电荷间的相互作——库仑力（静电力）电荷间的相互作用的强弱和什么有关？库仑力的大小和什么有关？探究影响电荷间相互作用的因素猜想：实验装置观察现象结果分析改变小球电量和两小球间距离观察小球偏离竖直方向的夹角大小，对应两球间静电力的大小电荷之间作用力随电荷量增大而增大，随距离的增大而减小电荷量间距q1q2电荷之间作用力随电荷量增大而增大，随距离的增大而减小结果分析:二、库仑定律221rqqkF1.内容：在真空中，两个静止点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟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。k叫静电力常量:229/CmN100.9k2.表达式:静止电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相等，它们受到的库仑力是一对作用力和反作用力，大小一定相等－+FF(是性质力)+FF+（1）带电体的大小,形状,电荷分布,对库仑力没有影响，这样的带电体可以看作点电荷。4.点电荷:（2）理想化模型3.适用范围:(1)真空中(2)静止的点电荷（3）可看作点电荷的条件：即:只有电量而无几何形状与大小的带电体。思考：当两个点电荷的距离趋向零时，其库仑力也趋向无穷大吗？带电体本身的线度带电体间的距离公式不适用于r→0的情况5、库仑定律的说明（1）使用库仑定律计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性相斥、异性相吸判断方向（2）库仑力（静电力）具有自己独特的大小和方向，同时它也具有力的一切性质（独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相互作用力）4、库仑扭秤实验实验装置ABC5、库仑定律与万有引力定律分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况万有引力是否影响扭秤扭转？例1，P7已知氢核的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力NrqqkF21119199221103.5106.1106.1100.9库N8102.8NrmmGF211312711221103.5101.91067.1107.6引N47106.339103.2引库FF5、库仑定律与万有引力定律库仑力和万有引力虽然形式上非常类似，但性质不同，数量级也不同。在分析微观粒子的相互作用力时可忽略万有引力为提高库库仑实验的精确度，可采用哪些措施？练习1两个半径相同的金属小球其球心间距r远远大于球半径R，带电荷量之比为1：7，两者相互接触后再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来的（）A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7CD思维严密，考虑多种情况真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10-6C，求它们各自所受的库仑力q1q3q2F1F2F三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例q3受到大小相同的库仑力F1和F2NrqkFF144.02221NFF25.030cos21合力方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外练习2若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带电直棒，带电量为（q1+q2），此棒对q3的作用力方向如何？任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的例3在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量为+Q，B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态。则C应带什么性质的电荷，电荷量为多少？AB三个点电荷平衡规律:共线，同夹异，大夹小，近小远大例4光滑绝缘水平面上带电小球A、B质量分别为m1=2g，m1=1g，它们的电荷量相等，q1=q2=10-7C。A球带正电，B球带负电。现在水平恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离d=0.1m不变。试问：F1多大？它们如何运动？F1AB向右匀加速直线运动,92smaaBANammF2211107.2注意力、电模型的类比、迁移！！练习3两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O，两小球因带同号电荷而使球b悬线竖直地靠在墙上，a球被推开一定角度而平衡。今令其失去部分电量，结果θ角变小后又重新平衡，则关于悬线对a球的拉力大小变化情况为（）A.一定增大B.一定减小C.一定不变D.无法确定θbaOC练习4在竖直放置的半径为R的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为+q的小球从半圆的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则置于圆心处的点电荷带什么电？电量大小为多少？OAB