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静电力 静电场 高二物理选修静电场库仑定律 第1页，共23页。 复习回顾 1.万有引力定律的内容? 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比. 2.其表达式为: 3.两个物体之间的作用力（引力）随着质量的增大而增大,随着距离的增大而减小. 第2页，共23页。 2.电荷守恒定律 1.起电方法 1.摩擦起电 2.感应起电 3.接触起电 在一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷 的代数和总是保持不变。 复习回顾 3.元电荷 第3页，共23页。 同种电荷之间存在斥力异种电荷之间存在引力 甲 乙 丙 探究起航 电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？ F 第4页，共23页。 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 演示： 1.距离越近，偏角越大，力越大； 距离越远， 力越小。 2.带电量越大，偏角越大，力越大； 带电量越小， 力越小。 小球受力示意图 T G F 偏角越大，力越大 结论： α 第5页，共23页。 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 关系：两个电荷之间的作用力（F）随着电荷量（q）的增大而增大，随着距离（r）的增大而减小。 再猜想：电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力定律的大小具有相似的形式呢？会不会是 ？ 猜想：F与q、r有什么具体关系？ 两个物体之间的作用力（F）随着质量（m）的增大而增大，随着距离（r）的增大而减小。 影响两电荷之间相互作用力的因素： 电量q 、距离r 。 第6页，共23页。 二、库仑的实验——库仑扭秤实验 第7页，共23页。 库仑扭秤 平衡小球 细银丝 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 第8页，共23页。 库仑的实验 研究方法： 库仑扭秤1 库仑扭秤3 1、F与r的关系 1、F与r的关系(q不变） 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平方成反比。即 控制变量法 第9页，共23页。 库仑扭秤1 库仑扭秤2 库仑的实验 2、F与q的关系（r不变） 结论：保持两球间的距离不变，改变两球带电量，从实验结果中库仑得出了静电力与电量乘积成正比。即 第10页，共23页。 综合有: 式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其值为: 第11页，共23页。 A C q A 电量均分 A C 2 q A D 2 q 条件：完全相同的小球 第12页，共23页。 二、库仑定律 内容：真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。 表达式： 适用条件： 真空中静止点电荷 第13页，共23页。 点电荷 1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身的大小远小于它们之间的距离．以至带电体自身的大小、形状及电荷分布状况对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体看作一带电的点，叫做点电荷。 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，类似于力学中的质点。 Q Q L=4r 不是点电荷 第14页，共23页。 【例题1】：已知氢核（质子）质量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5.3×10-11 m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。 解：氢核与电子所带的电荷量都是 1.6×10-19c. =（9.0×109）× =8.2×10-8 N 典题评析 可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。 第15页，共23页。 多个点电荷的问题 q2 q1 q3 实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。 第16页，共23页。 【例题2】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 × 10-6 c,求 它们所受的库仑力。 解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离 r 都相同, 所以 F1=F2=K = N =0.144 N 根据平行四边形定则，合力是: q1 q2 q3 F2 F1 F 合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外. 30° 典题评析 第17页，共23页。 静电力 静电场