11電荷庫侖定律

1、新課標人教版課件系列新課標人教版課件系列 高中物理高中物理 選修選修1-1 1-1 凱里一中凱里一中 劉濤劉濤 第一節(jié)第一節(jié) 電荷電荷 庫侖定律庫侖定律 一一: 電荷電荷 電荷守恒電荷守恒 起電方式起電方式 自然界只存在兩種電荷：正電荷和負電荷。自然界只存在兩種電荷：正電荷和負電荷。 定義：電荷的多少叫做電荷量定義：電荷的多少叫做電荷量 性質(zhì)：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。性質(zhì)：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。 摩擦起電摩擦起電 接觸起電接觸起電 感應(yīng)起電感應(yīng)起電 一一. 摩擦起電演示實驗?zāi)Σ疗痣娧菔緦嶒? BACK 二、三：接觸起電、感應(yīng)起電演示實驗：二、三：接觸起電、感應(yīng)起電演示

2、實驗： BACK 起電本質(zhì)起電本質(zhì): 通過大量實驗可以得出通過大量實驗可以得出 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只 能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或 者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分， 在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變， 這就是這就是 電荷守恒定律。電荷守恒定律。 物理學中重要的基本定律之一物理學中重要的基本定律之一 2.元電荷元電荷:電荷量電荷量 稱為元電荷。稱為元電荷。Ce 19 1060. 1 1.電子和質(zhì)子的電荷量均為電子和質(zhì)子的電荷量均為e，所有帶電體的電，所有帶電體

3、的電 荷量或者等于荷量或者等于e，或者是，或者是e的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。 3.電荷量電荷量e的數(shù)值最早由美國科學家的數(shù)值最早由美國科學家 密立根用實驗測得。密立根用實驗測得。 二：元電荷二：元電荷 電子的比荷為電子的比荷為 C/kg1076. 1 kg1091. 0 C1060. 1 11 30 19 e m e 電子的比荷也是一個常用的物理量電子的比荷也是一個常用的物理量 三：庫侖定律三：庫侖定律 把一個帶正電的物體放在把一個帶正電的物體放在A處，然后再掛一個處，然后再掛一個 帶正電的小球帶正電的小球B，增大或減小它所帶的電荷量，增大或減小它所帶的電荷量,比比 較小球所受電力大小的變化。小球所

4、受電力的大較小球所受電力大小的變化。小球所受電力的大 小可以通過細線偏離豎直方向的角度顯示出來，小可以通過細線偏離豎直方向的角度顯示出來， 偏角越大，表示小球受到的電力越大。偏角越大，表示小球受到的電力越大。 保持電荷量不變，當小球保持電荷量不變，當小球B的位置發(fā)生變化時，的位置發(fā)生變化時， 觀察小球觀察小球B受到的電力大小的變化。受到的電力大小的變化。 演示實驗演示實驗 實驗表明：電荷之間的作用力隨電荷量的增實驗表明：電荷之間的作用力隨電荷量的增 大而增大大而增大,隨著距離的增大而減小。隨著距離的增大而減小。 庫侖定律：真空中兩個點電荷之間相互作用的電庫侖定律：真空中兩個點電荷之間相互作用的

5、電 力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離 的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上 2 21 r QQ kF 公式公式 庫侖扭秤實驗庫侖扭秤實驗 229 /CmN100 . 9k 4庫侖定律是電磁學的基本定律之庫侖定律是電磁學的基本定律之 一，它由法國物理學家?guī)靵鲆唬煞▏锢韺W家?guī)靵?（1736-1806）在實驗研究中于）在實驗研究中于 1785年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn). 1公式中靜電常數(shù)公式中靜電常數(shù) 2適用條件：真空中的點電荷，適用條件：真空中的點電荷， 對空氣中的點電荷近似適用對空氣中的點電荷近似適用

6、. 3任一帶電體都可以看成是由許任一帶電體都可以看成是由許 多點電荷組成，多點電荷組成， 任意兩點電荷間任意兩點電荷間 的作用力都遵守庫侖定律，用矢的作用力都遵守庫侖定律，用矢 量合成法可采出帶電體間的靜電量合成法可采出帶電體間的靜電 力的大小和方向力的大小和方向 小結(jié)：小結(jié)： 例例1、試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。已知電子、試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力。已知電子 的質(zhì)量的質(zhì)量m1=9.110-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量質(zhì)子的質(zhì)量m2=1.6710-27kg。電子。電子 和質(zhì)子的電荷量都是和質(zhì)子的電荷量都是1.6010-19C。 解：解：電子和質(zhì)子的靜電引力電子和質(zhì)子的靜電引力F

7、1和萬有引力和萬有引力F2分別是分別是 2 21 1 r QQ kF 2 21 2 r mm GF 所以所以 21 21 2 1 mGm QkQ F F 上式中的上式中的m1、M2和和Q1、Q2都是已知的都是已知的 K=9.0109N.m2/C2，G=6.6710-11N.m2/kg2.代入上式，得代入上式，得 39 273111 19199 2 1 103.2 1067.1101.91067.6 1060.11060.1100.9 F F 可以看出，電子和質(zhì)子的靜電引力可以看出，電子和質(zhì)子的靜電引力F1竟為它們的萬竟為它們的萬 有引力有引力F2的的2.31039倍。這是一個多么大的倍數(shù)！正因倍。這是一個多么大的倍數(shù)！正因 為如此，在研究微觀帶電粒子的相互作用時，經(jīng)?？梢詾槿绱?，在研究微觀帶電粒子的相互作用時，經(jīng)?？梢?忽略萬有引力。忽略萬有引力。 小球都可看作點電荷 個帶電的電性及量值如何？三的帶電量球 球放在何處？小入的作用下保持靜止，則引 的電場力三個小球只在相互作用、欲使 ，若引入第三個帶電小球， 別為的兩個小球，帶電量分、真空中相距為例 c BA qC C CBA CQqQq, 9 4 L2 + - A q B q C q Lx AB F CB F BC F AC F ：對. 22 x