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1、电荷库仑定律 初中的知识 1 初中学过自然界中有几种电荷 它们间的相互作用如何 电荷的多少用什么表示 1 自然界只存在两种电荷 同种电荷互相排斥 异种电荷互相吸引 电荷的多少用电荷量来表示 2 一般情况下物体不带电 不带电的物体内是否存在电荷 如何使物体带电 2 不带电的物体内存在电荷 且存在等量正 负电荷 在物体内中和 对外不显电性 用摩擦的方法可以使物体带电 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电 3 摩擦起电的实质是什么 3 摩擦起电的实质是 一个物体失去一些电子而带正电 另一个物体得到这些电子而带负电 是否有其他方法使物体带电 电荷 1 自然界只存在两种电荷 正电荷
2、负电荷 同种电荷互相排斥 异种电荷互相吸引 2 电荷量 电荷的多少 单位 1C 1A s 3 使物体起电的方法及其实质 1 摩擦起电 实质 使自由电子从一个物体转移到另一个物体 2 感应起电 实质 使电荷从物体的一部分转移到另一部分 使物体带电 不是创造了电荷 而是使物体中的正 负电荷分开 4 电荷守恒定律 电荷既不能创造 也不能消灭 只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一部分转移到另一部分 在转移的过程中 电荷的总量不变 实验 2 电荷量e 指电子 或质子 的电荷量 叫元电荷 1 所有带电体的电荷量或者等于电荷量e或者是电荷量e的整数倍 通过前面的学习 我们清楚了物体带电的本质 那么
3、一个带电体究竟带多少电呢 3 电子的电量和电子的质量之比 叫做电子的比荷 库仑定律 我们知道同种电荷互相排斥 异种电荷互相吸引 那么电荷间的相互作用力与什么有关 有何关系 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 定量讨论电荷间相互作用则是两千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 内容 真空中两个点电荷之间相互作用的电力 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 电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库仑力 点电荷 是一种理想模型 当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时 带电体可视为点电荷 实验 例 试比较电子
4、和质子间的静电引力和万有引力 已知电子的质量m1 9 1 10 31kg 质子的质量m2 1 67 10 27kg 电子和质子的电荷量都是1 60 10 19C 从例题可以看出 电子和质子的静电力F1是它们间万有引力F2的2 3 1039倍 正因如此 以后在研究带电微粒间相互作用时 经常忽略万有引力 解 电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是F1 KQ1Q2 r2F2 Gm1m2 r2F1 F2 KQ1Q2 Gm1m2 2 3 1039 本节课的学习目标 1 知道自然界只有两种电荷 2 知道事实表明电荷守恒 1 知道使物体带电就是使物体中的正负电荷分离 2 知道一个电子或质子的电荷量e叫
5、做元电荷 3 掌握真空中的库仑定律 1 知道点电荷的概念 2 知道库仑定律的文字表述 3 会用库仑定律求解和判断点电荷间静电力的大小和方向 关于点电荷的概念 下列说法正确的是 A 只有体积很小的带电体才能看作点电荷B 体积很大的带电体一定不能看作点电荷C 当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时 这两个带电体可看作点电荷D 对于任何带电球体 总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷 C 2 下列关于库仑定律的公式F kQ1Q2 r2的说法中 正确的是 A 当真空中两个点电荷间的距离r 时 它们间的静电力F0B 当真空中两个点电荷间的距离r0时 它们间的静电力F C 当两个点电荷间的距离r 时 库仑定律的公式就不适用了D 当两个点电荷间的距离r0时 电荷不能看成是点电荷 库仑定律的公式不适用了 AD 3 两个相同的金属小球 所带电量之比为1 7 在真空中相距为r 把它们接触后再放回原处 则它们间的静电力可能为原来的 A 4 7B 3 7C 9 7D 16 7 CD 思考题 真空中有两个点电荷 其中q1 5 10 3C q2 5 10 2C 它们相距15cm 现引入第三个点电荷 各自放在何处才能使三个点电荷都处于平衡状态
