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1、 高中物理选修3 1 第一章静电场 库仑定律 1 与距离的关系 2 与电量的关系 F随r的增大而减小 F随Q的增大而增大 电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关 电荷量 电荷间距离 一 1 实验采取的研究方法 2 如何设计实验 库仑定律是电学发展史上的第一个定量实验 1 电量一定时 F与r的关系 2 r一定时 F与Q1 Q2 库仑简介 库仑 1736 1806 电学是物理学的一个重要分支 在它的发展过程中 很多物理学巨匠都曾作出过杰出的贡献 法国物理学家查利 奥古斯丁 库仑就是其中影响力非常巨大的一员 库仑在1785年到1789年之间 通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究 连续在皇家科
2、学院备忘录中发表了很多相关的文章 1785年 库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律 同年 他在给法国科学院的 电力定律 的论文中详细地介绍了他的实验装置 测试经过和实验结果 静电力或库仑力 其中k为静电力常量 k 9 0 109N m2 C2 库仑力的方向 在二者的连线上 两半径均为r的金属小球 两球的边缘相距为r 今使两球带上等量的异种电荷Q 求两电荷间的库仑力F的大小 类比 对于质量为ml和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式 当两物体间的距离r趋于零时 万有引力趋于无穷大 这样的说法正确吗 1 看成点电荷的条件 带电体之间的距离比它们自身的大小大得多 电荷均匀分布时可等效
3、为带电体中心的距离 2 点电荷是一个理想化模型 静电力或库仑力 其中k为静电力常量 k 9 0 109N m2 C2 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 与它们电量的乘积成正比 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 真空中 点电荷 真空中两个完全相同的带等量电荷的金属球A和B 可看作点电荷 分别固定在两处 两球间的静电引力为F 用一个不带电的完全相同的金属球C先与A接触 再与B接触 然后移去C 则A B之间的静电力为F 若再使A B球间的距离增大一倍 它们之间的静电力为F 静电引力 氢原子核 即质子 的质量是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 11m 试比较氢核与其核外电子之间的库仑力和万有引力 相同处 大小与距离平方成反比 相异处 库仑力的来源为电荷 万有引力的来源为质量 库仑力有吸引力与排斥力 万有引力只有吸引力 电子与质子间的万有引力比其库仑力小得多 因此研究微观粒子间的相互作用时 经常把万有引力忽略不计 课堂小节 库仑定律 适用范围 真空中 点电荷内容
