新课标高中物理选修3-1P.ppt

一般情况下，两个带电体的相互作用力与 1.带电体的形状、 2.大小、 3.电荷量、 4.电荷分布、 5.二者之间的距离 等因素有关！ 确定两个带电体的相互作用力与这些因素的定量关系是十分困难的！ 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律！ 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。但点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似 一般情况下，两个带电体的相互作用力与 1.带电体的形状、 2.大小、 3.电荷量、 4.电荷分布、 5.二者之间的距离 等因素有关！ 课堂训练 2、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为（ ）。 A．F/2 B．F/4 C．F/8 D．3F/8 3.静电力叠加原理 5、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 解题提醒 点电荷： * * 新课标高中物理选修3－1 第一章 静电场 1.2 库仑定律 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引 但是，定量讨论电荷间相互作用则是2000年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律. 1.点电荷 在研究带电体间的相互作用时，如果带电体之间的距离远大于它们本身的大小．以致带电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响甚小，这样的带电体就可以看作带电的点，并称它为点电荷。 典型例题 例1、关于点电荷的下列说法中正确的是： A .真正的点电荷是不存在的． B .点电荷是一种理想模型． C .足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷． D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计． 答案：A、B、D 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。 平衡小球 细银丝 带电小球C 带电小球A 刻度盘与指针 库仑的实验——库仑扭秤实验 1、F与r有关 2、F与q有关 库仑的实验 研究方法：控制变量法. 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的平方成反比，即 F∝1/r2 结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F ∝q1q2 2.库仑定律 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。 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力. 大小： 适用范围：1.真空中； 2.点电荷. 其中K叫静电力常量：k=9.0×109 N·m2/C2 是由实验测定出来的 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。 相同点： ①与距离二次方成反比; ②与乘积成正比; ③力方向在两物体连线上。 不同点： ①产生力的原因不同; ②常量不同; ③库仑力可以是引力，也可以是斥力，而万有引力只能是引力。 静电力 万有引力 4.静电力与万有引力比较 从例题可以看出：电子和质子的静电力是它们间万有引力的2.3×1039倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,一般忽略万有引力. 库仑定律和万有引力定律都遵从平方反比规律,人们至今还不能说明它们的这种相似性,物理学家还在继续研究. 典型例题 例2、 例3、 图1.2-3 典型例题 例4、下列说法中正确的是： 　　A .点电荷就是体积很小的电荷． 　　B