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1、物理,东至三中物理教学课件,第十三章 电场,13.1电荷 库仑定律,授课:沈志新,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. (1)知道一个电子或质子的电荷量e叫做元电荷.,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.,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
2、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？,(一)、电荷,1、自然界只存在两种电荷：正电荷、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：1C1As,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
3、)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.,通过前面的学习,我们清楚了物体带电的本质,那么一个带电体究竟带多少电呢?,5、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.,6、电荷量e：指电子(或质子)的电荷量,叫元电荷.,e1.6010-19C,电子电荷量e和电子质量me之比,叫电子的比荷.,实验,(二)、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
4、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.,1、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.,2、大小：,k=9.0109Nm2/C2,3、方向：同性相斥,异性相吸.,4、适用条件：.真空(或干燥空气) .点电荷,5、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,例题,例1.
5、把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是( ),A,B,C,D,原来的其中一个带电,两个小球原来分别带等量异种电荷,两个小球原来分别带同种电荷,两个小球原来分别带不等量异种电荷,ACD,例2.关于点电荷的概念,下列说法正确的是( ),A,B,C,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,只有体积很小的带电体才能看作点电荷,体积很大的带电体一定不能看作点电荷,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,C,例题,例3. 试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m1=9.110-31kg,质子的质
6、量m2=1.6710-27kg,电子和质子的电荷量都是1.6010-19C.,解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是,F1=k,Q1Q2,r2,F2=G,m1m2,r2,F1,F2,=,kQ1Q2,Gm1m2,=,9.01091.6010-191.6010-19,6.6710-119.110-311.6710-27,=,2.31039,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2.31039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.,库仑定律和万有引力定律都遵从二次平方反比规律,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.希望同学们能学有所成,以后在这方面的研究有所突破.,例题,例4. 真空中有两个点电荷，其中q1=510-3C,q2=510-2C,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.,例题,P94 No.(2),(4),(5),作业,再见！,摩擦起电,摩擦起电,静电感应,库仑定律,
