1.2库仑定律.pptVIP

第二节、库仑定律 既然电荷之间存在相互作用，电荷之间相互作用力的大小取决于什么因素呢 一、电荷间存在着相互作用力 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。 二、库仑的实验 三、库仑定律 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。 说明：式中的K为静电力恒量 q1q2为两点电荷的带电量 r为两点电荷间的距离 1 大小 A. 真空中； B. 点电荷（带电的点，叫做点电荷） 两点电荷的连线上，同性相斥，异性相吸. 2、方向： 3、适用范围： 说明： +Q +Q L=4r + + + + + + +Q -Q L=4r - - - + + + 物理理想模型，即如果满足相互之间作用距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷. 有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同） A. 带同种电荷时大于带异种电荷时 B. 带异种电荷时大于带同种电荷时 C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. 大小与带电性质无关，只取决于电量 Q Q L=4r 针对练习： 例1:真空中有两个点电荷 ,试回答 A: 保持电荷间的距离不变，一个电荷的电荷量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量为原来的一半，库仑力变为原来的几倍? B: 保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距离变为原来的2倍，库仑力变为原来的几倍? C: 保持两个电荷的电荷量不变，电荷间的相互作用力变为原来的16倍时,电荷间的距离为原来的几倍? ( 2倍 ) ( 1/2倍 ) ( 1/4倍 ) 例2：甲、乙两个相同的小球，甲球带有4×10-12c的正电荷，乙球带有6× 10-12c的负电荷，放在真空中相距为10cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10cm。 （1）试求两球之间的库仑力，并说明是引力还是斥力？ （2）将两个导体球相互接触再放回原处，其作用力多大？是斥力还是引力？ 4×10-12×6×10-12 （1）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力F 为 = 9×109 × ( 0.1 ) 2 = 2 .16×10 -11 N F= k Q1Q2 r2 （引力） N 1×10-12×1×10-12 （2）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力变为F 1 = 9×10 9 × ( 0.1 ) 2 = 9×10 -13 N F1= k Q1Q2 r2 （斥力） N 注意：计算时，电荷的正负号可不要代入！ 一、两导体接触后电荷分配规律： １、完全相同的金属小球接触后电荷分配 　　同种电荷：先相加再平分 　　 异种电荷：先中和再平分 ２、不完全相同的金属物体接触后电荷分配 不一定均分，电荷尽量分布在导体的外表面 知识拓展 例3：三个相同的金属小球，原来有两个小球带电量相等，相互间的引力为F，用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后在移走，则两个带电小球间的库仑力为原来的（ ） A. 1/2 B.1/4 C.1/8 D. 3/8 C 练习1：两个相同的点电荷，带电量之比为1∶5，相距为r，两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的 A. 4/5 B. 3/5 C. 9/5 D. 16/5 AC 练习2：有两个完全相同的带电小球Ａ和Ｂ。分别带电10Ｑ和-Q，球心间距为R，远大于球的直径，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属球C反复不断地和A、B轮流接触，最后移开C，A、B间的作用力变为原来的多少倍？ 9/10 例5 已知，ABC为等腰三角形，AC＝BC＝0.1m,CAB＝300，在A、B、C三点分别放置电荷量为10－8C的正点电荷，求放置在C点的电荷所受的库仑力是多少？ A B C 二、含库仑力的共点力的平衡 分析方法与力学一样，其步骤： (1)确定对象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件 例6. A、B两个点电荷，相距为L，A带有Q的正电荷，B带有4Q的正电荷 如果A和B是自由的，应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量q的大小及电性. + + A B Q 4Q - QC 三个自由点电荷平衡： 三点