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1、第一章第一章 电场电场第二节第二节 探究静电力探究静电力一、点电荷：一、点电荷： 带电体的形状和大小比带电体间的带电体的形状和大小比带电体间的距离距离小得多小得多，对相互作用力的影响可以，对相互作用力的影响可以忽略不计，可将忽略不计，可将带电体所有电荷集中于带电体所有电荷集中于一点一点，这样的带电体称为，这样的带电体称为点电荷点电荷。说明说明: : 点电荷是一种理想化的物理模型，点电荷是一种理想化的物理模型，实际上并不存在。实际上并不存在。讨论与交流讨论与交流: : 是否可将带电体看作点电荷不是看它本是否可将带电体看作点电荷不是看它本身的尺寸大小，而是看对研究的问题有无影身的尺寸大小，而是看对
2、研究的问题有无影响。响。 1. 一个半径一个半径10cm的带点圆盘的带点圆盘,如果如果考虑它和考虑它和10m远的电子的作用力远的电子的作用力,能否能否将它看作点电荷？而如果这个电子离将它看作点电荷？而如果这个电子离圆盘只有圆盘只有1mm,那么这一带电圆盘能否那么这一带电圆盘能否看作是点电荷？看作是点电荷？说明说明: :2 2、质点和点电荷的异同、质点和点电荷的异同u同：同：两者都是理想化的物理模型，两者都是理想化的物理模型，都可以看成一个有质量的点。都可以看成一个有质量的点。u异：异：质点不带电，而点电荷带电。质点不带电，而点电荷带电。因此可将点电荷看成是带电的质点。因此可将点电荷看成是带电的
3、质点。【巩固练习巩固练习1】关于点电荷的说法，正确的是：关于点电荷的说法，正确的是：A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷；只有体积很小的带电体才能看成点电荷；B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷；体积很大的带电体一定不能看成点电荷；C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略，这两个带电相互作用力的影响可以忽略，这两个带电体可看成点电荷；体可看成点电荷；D.一切带电体都可以看成点电荷。一切带电体都可以看成点电荷。【答案答案】C控制变量法：控制变量法：q q不变，不变，F F与与r r的关系？的关系？ r r不变，不变，F F与与q q
4、的关系？的关系？二、库仑定律：二、库仑定律： 1 1、电荷之间相互作用力的大小与、电荷之间相互作用力的大小与什么因素有关哪？什么因素有关哪？与与两点电荷两点电荷带电量带电量q q，两点电荷的两点电荷的距离距离r r有关有关猜想：猜想： 结论结论1 1：电荷：电荷之间的作用力之间的作用力随着距离的增随着距离的增大而减小大而减小; ;A.A.讨论下图：讨论下图：2F2F11B.B.讨论下图：讨论下图：1F1F 结论结论2 2：电荷：电荷之间的作用力之间的作用力随着电量的增随着电量的增大而增大大而增大; ;2 2、由更精确的实验证实：、由更精确的实验证实： 在在真空中真空中两个两个点电荷点电荷间的作
5、用间的作用力跟它们的电量乘积成正比力跟它们的电量乘积成正比, ,跟它跟它们间的距离的平方成反比们间的距离的平方成反比, ,作用力作用力的方向在它们的连线上的方向在它们的连线上. . 2静电力也通常也叫库仑力静电力也通常也叫库仑力3 3）适用范围）适用范围: :真空真空 点电荷点电荷2 2）q1、q2两点电荷所带电量，两点电荷所带电量，单位：单位：C C1 1）k k静电力常数静电力常数k=9.0k=9.010109 9N.mN.m2.2.C C-2-2说明说明: :r r两点电荷之间的距离，两点电荷之间的距离，单位：单位：m m说明说明: : 两个带电小球半径为两个带电小球半径为R R，带电量
6、为，带电量为q q两两球间的距离也为球间的距离也为R,R,求它们间的库仑力？求它们间的库仑力？+ q+ q3RF1F2F2F1异种：吸引力异种：吸引力同种：斥力同种：斥力4 4）点电荷的电性有正负之分，计算静电）点电荷的电性有正负之分，计算静电力的大小时，用力的大小时，用所带电量的绝对值所带电量的绝对值进行计进行计算根据电荷之间的电荷异同来判断是吸算根据电荷之间的电荷异同来判断是吸引力还是斥力。引力还是斥力。3 3、库仑力和万有引力的比较、库仑力和万有引力的比较P7 例例两种力两种力万有引力万有引力库仑力库仑力公式公式产生原因产生原因有关因素有关因素不同点不同点共同点共同点质量引起质量引起带电
7、引起带电引起与与m、r有关有关与与q、r有关有关与与m有关，有关，只有引力只有引力与与q有关有关有引力、斥力有引力、斥力都与都与r2成反比成反比都有一个常量都有一个常量广泛存在于自然界中广泛存在于自然界中【巩固练习巩固练习2】A、B两完全相同的金属小球，可两完全相同的金属小球，可看作点电荷所带电量的数值均为看作点电荷所带电量的数值均为q，两球相距为，两球相距为r，此时两球的相互作用力为，此时两球的相互作用力为F。现将第三个不带。现将第三个不带电的金属小球电的金属小球C先和先和A接触，再和接触，再和B接触，然后拿接触，然后拿走走C球，则球，则A、B两球间的作用力变为多少？两球间的作用力变为多少？
8、【答案答案】若若A、B同性，斥力。同性，斥力。 若若A、B异性，引力。异性，引力。【巩固练习巩固练习3】正点电荷正点电荷A和和B，带电量均为，带电量均为q，若在其连线的中点上置一点电荷若在其连线的中点上置一点电荷C，使三者均，使三者均静止，则点电荷静止，则点电荷C是：是： A.带正电，电量为带正电，电量为q/4； B.带负电，电量为带负电，电量为q/2； C.带负电，电量为带负电，电量为q/4； D.正负电均可，电量为正负电均可，电量为q/4.【答案答案】C【巩固练习巩固练习4】两个半径为两个半径为0.3m0.3m的金属球，的金属球，球心相距球心相距1.0m1.0m放置，当他们都带放置，当他们
9、都带1.5101.5105 5 C C的正电时，相互作用力为的正电时，相互作用力为F F1 1 ，当它们分别带，当它们分别带+1.510+1.5105 5 C C和和1.5101.5105 5 C C的电量时，相互作用力为的电量时，相互作用力为F F2 2 , , 则（则（ ） A AF F1 1 = F = F2 2 B BF F1 1 F F2 2 C CF F1 1 F F2 2 D D无法判断无法判断 【答案答案】B【巩固练习巩固练习5】两个被固定的带电小球两个被固定的带电小球A和和B,带电带电量分别为量分别为QA=+910-6C,QB=+3610-6C,两电荷的两电荷的间距为间距为3
10、0cm,现在引入一个小球现在引入一个小球C,则则1）C应放于何处应放于何处,带什么电带什么电,带多少电带多少电,C才能静止才能静止?2）如果）如果A、B带的是异种电荷，那么带的是异种电荷，那么C又应放于何又应放于何处？处？3）如果）如果A、B没被固定，而放光滑的绝缘平面上，没被固定，而放光滑的绝缘平面上，那么那么C应放在何处，带什么电，多多少电，应放在何处，带什么电，多多少电，C才能才能静止？静止？+ + +AB1 1、求受多个静电力的总静电力的方法：、求受多个静电力的总静电力的方法：力的合成法则力的合成法则2 2、三个点电荷的共线平衡：、三个点电荷的共线平衡：要求电荷分别受到另外两个电荷的作用力方向相反。要求电荷分别受到另外两个电荷的作用力方向相反。该电荷需靠近电量小的电荷。该电荷需靠近电量小的电荷。正负电荷间隔放置。正负电荷间隔放置。或：同种电荷放中间，异种电荷放两边。或：同种电荷放中间，异种电荷放两边。三、静三、静电力的叠加、力的叠加、带电体的平衡体的平衡作业：第作业：第8页页2，3题题
