高中物理《庫侖定律課件》課件三（18張PPT）

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歡迎進入物理課堂 電荷守恒定律 電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 只能從一個物體轉移到另一個物體 或者從物體的一部分轉移到另一部分 在轉移過程中 電荷的總量保持不變 一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數和總是不變的 也常表示為 A B 例 如圖 有一帶正電的驗電器 當一金屬球A靠近驗電器小球B 不接觸 時 驗電器的金屬箔張角減小 則 A 金屬球A可能不帶電B 金屬球A可能帶負電C 金屬球A可能帶正電D 金屬球A一定帶負電 解析 驗電器的金箔之所以張開 是因為它們都帶有正電荷 而同種電荷相排斥 張開角度的大小決定于兩金箔帶電荷的多少 如果A球帶負電 靠近驗電器的B球時 異種電荷相互吸引 使金箔上的正電荷逐漸 上移 從而使兩金箔張角減小 選項 正確 同時否定選項 如果A球不帶電 在靠近B球時 發(fā)生靜電感應現象使A球上電荷重新分布 靠近B球的端面出現負的感應電荷 而背向B球的端面出現正的感應電荷 A球上的感應電荷與驗電器上的正電荷發(fā)生相互作用 因距離的不同而表現為吸引作用 從而使金箔張角減小 選項 正確 同時否定選項D 2庫侖定律 當兩球之間距離減小時 當兩球帶電量增加時 F增大 F增大 一 探究影響電荷間相互作用力的因素 法國工程師 物理學家 1736年6月14日生于法國昂古萊姆 1806年8月23日在巴黎逝世 庫侖 二 庫侖定律 1 內容 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力 與它們的電荷量的乘積成正比 與它們的距離的二次方成反比 作用力的方向在它們的連線上 2 點電荷 形狀大小及電荷分布對力的影響可以忽略時 電荷間的作用力稱為靜電力或庫侖力 庫侖扭秤 三 庫侖扭秤實驗 F 1 r2 F q1q2 F k q1q2 r2 k 靜電力常量 且k 9 0 109N m2 C2 1785年 庫侖用他自己發(fā)明的扭秤 從實驗得到靜電力的平方反比定律 庫侖扭秤 注意 庫侖定律表明 庫侖力和距離是 這和萬有引力十分相似 平方反比律 庫侖定律適用于 真空中兩靜止點電荷間的作用 如果不可以看成點電荷該如何處理呢 看電荷分布中心 庫侖力具有力的一切性質 在使用公式F kq1q2 r2時 是否需要把q1 q2的正負符號代入計算 不需要 當多個帶電體同時存在時 任二帶電體間的作用力仍遵守 任一帶電體同時受到多個庫侖力的作用 可以利用力的合成的定則求出合力 庫侖定律 平行四邊形 已知氫核 質子 的質量是1 67 10 27kg 電子的質量是9 1 10 31kg 在氫原子內它們之間的最短距離為5 3 10 11m 試比較氫核與核外電子之間的庫侖力和萬有引力 例 在真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B 均可看做點電荷 分別固定在兩處 兩球間靜電力為F 現用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸 再與B接觸 然后移開C 此時A B球間的靜電力變?yōu)槎啻?若再使A B間距離增大為原來的2倍 則它們間的靜電力又為多大 例 例 在邊長為a的正方形的每一頂點都放置一個電荷量為q的點電荷 如果保持它們的位置不變 每個電荷受到其他三個電荷的靜電力的合力是多大 例 兩個半徑為R的金屬球 分別帶電q和 3q 當球心相距r 3R放置時 兩球間的相互作用力為F 若將兩球接觸后放回原來的位置 則兩球之間的相互作用力大小為 A FB 等于F 3C 大于F 3D 小于F 3 q1m1 q2m2 發(fā)散 如圖所示 真空中有兩個點電荷q1和q2 它們的質量分別為m1和m2 現在用兩根絕緣細線栓掛在天花板上 在庫侖力作用下兩根細線與豎直方向夾角為 和 且兩點電荷此時處于同一水平線上 則以下說法正確的是 T1和T2分別為兩根細線的彈力 A 若 則有m2 m1 T2 T1B 若 則有m2 m1 T2 則有q2 q1 T2 T1D 若 則有q2 q1 T2 T1 發(fā)散 在光滑絕緣的水平面上放著三個可看作點電荷的帶電小球A B C 它們在相互庫侖力的作用下都處于靜止狀態(tài) 已知小球A和B帶電量分別為q1 4 0 10 9C和q2 9 0 10 9C 兩者相距50cm 如果只要求C球能處于平衡狀態(tài) 而A B球可先固定 則對C球的電量 電性 所放的位置有何要求 求帶電小球C的電量和放置的位置 結論 當A B已固定 只要求C球受力平衡 則C球的位置是唯一確定的 對其電量 電性無要求 當A B未固定 要求三球均平衡 則對C球的位置 電量 電性都有要求 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全