B 电荷的相互作用 电场一、电荷间的相互作用力• 定性研究: – 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,作用 力沿着两电荷的连线 – 带电体能吸引轻小物体 • 实验研究:两个电荷间的作用力大小与哪 些因素有关? – 两个电荷间的作用力大小 与电荷间的距离和带电体的 带电量有关• 点电荷:当带电带电 体的形 状、大小、电电荷分布对对 电电荷间间相互作用力的影 响可以忽略时时,带电带电 体 可以看成带带有电电荷的点 ,这样这样 的带电带电 体叫做点 电电荷 • 库仑定律的条件: –真空中、点电荷二、库仑定律库仑(Charlse-Augustin de Coulomb 1736-1806),法 国工程师、物理学家1736年6月14日生于法国昂古莱 姆1806年8月23日在巴黎逝世早年就读于美西也尔 工程学校离开学校后,进入皇家军事工程队当工程 师法国大革命时期,库仑辞去一切职务,到布卢瓦致 力于科学研究法皇执政统治期间,回到巴黎成为新 建的研究院成员库仑定律的表达式其中k叫做静电力常量,在国际单位制中 k=9.O×109N·m2/C2物理意义:两个带电量都为1C 的点电荷相距1m时它们之间的作用力是9.0×109N。
注意:库仑力是指两个电荷间的一对作用力 和反作用力,大小相等方向相反 电场(electric field) :每个电荷的周围都 存在电场,电场属于特殊物质(场物质, 看不见,摸不着,具有能量,客观存在)电荷的基本性质:电荷与电荷之间存在相互作用力,同性 相斥;异性相吸电电荷之间间的相互作用力不需要带电带电 体相互 接触就能存在,它是通过过一种叫做“电场电场 ”的 物质发质发 生作用的电场:电荷周围存在着的一种特殊物质 电荷电场电荷静电场: 静止电荷所产生的电场电场的两个重要性质:力学性质:电荷在电场中要受到电场力的作用 能量性质:电场力对电荷有作功的本领 静电场电荷相互作用过程示意:示例1两个相同的均匀带电小球,分别带有Q1=1C, Q2=-2C的电荷,在真空中相距r时,相互作用 力为F ①今将Q1、Q2、r都加倍,作用力多大? ②只改变两电荷的电性,作用力如何变化? ③只将r增大2倍,作用力如何变? ④将两个小球接触一下,仍放回原处,作用力 如何变化? ⑤为使两小球接触后,静电力的大小不变,两 球应如何放置? F不变F/4F/8距离为原来的√2/4示例2如图所示,把质量为2g的带正电小 球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为Q =-4.0× 10-6C的带电球B靠近A,当两 个带电小球在同一高度相距30cm时, 绳与竖直方向成α=45°角。
试求: (1)B球受到的库仑力大小; (2)A球的带电量0.02,5×10-8小结:电荷间的相互作用:1、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引2、库仑定律:在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的 电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方 成反比,作用力的方向在它们的连线上公式 :条件: 真空中、点电荷K叫静电力恒量静电力3、点电荷:点电荷是理想化的物理模型,当带电体的 大小、形状与两带电体之间的距离相比可 以忽略不计时,就可以看成点电荷K的物理意义:两个带电量都为1C的点电荷相 距1m时它们之间的作用力是 9.0×109N。