庫侖定律講解

1、靜電場 電荷守恒定理 庫侖定律 1元電荷：科學(xué)發(fā)現(xiàn)最小的電荷量就是 所帶的電荷量質(zhì)子、正電子電 荷量與它相同，用e表示，e ，所有帶電體的電荷量都是元 電荷的 2電荷守恒定律 (1)內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個物體 到另一物 體或從物體的這一部分 到另一部分，系統(tǒng)的電荷總量 1.601019C整數(shù)倍轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移不變電子 (2)物體帶電的實(shí)質(zhì)： (3)物體帶電的方式有： 、 、 (4)當(dāng)完全相同的帶電金屬球相接觸時電荷的分配規(guī)律：同種電荷總量 ，異種電荷先 后 電荷轉(zhuǎn)移摩擦起電感應(yīng)起電接觸帶電平均分配中和平分1電荷量的實(shí)質(zhì)：物體得到或失去電子便帶上了電荷，得到電子帶負(fù)電，失 去電子

2、帶正電討論物體帶何種電荷，是指凈電荷是正是負(fù)，也就是說物 體具有的總電荷是哪種電荷多于哪種，凈電荷的多少叫做電荷量2點(diǎn)電荷是無大小、無形狀且有電荷量的一個理想化模型在實(shí)際問題中， 只有當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至于帶電體的形狀和 大小對相互作用的影響可以忽略不計時，帶電體才可以視為點(diǎn)電荷3一個帶電體能否被視為點(diǎn)電荷完全取決于自身的幾何形狀大小與帶電體之 間的距離的比較，與帶電體的大小無關(guān)即帶電體很小，不一定可視為點(diǎn) 電荷；帶電體很大，也不一定不能視為點(diǎn)電荷4元電荷：電荷量e1.601019 C稱為元電荷所有帶電體的電荷量都等 于電荷量e或等于電荷量e的整數(shù)倍即在物體帶電現(xiàn)象中元

3、電荷是最小電 荷量1點(diǎn)電荷 當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大的多以至于帶電體的 、 及 對它們之間相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體， 就可以看作帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷類似于力學(xué)中的 也是一種理想化的模型形狀大小電荷分布質(zhì)點(diǎn)2庫侖定律 (1)內(nèi)容：在 中兩個點(diǎn)電荷的相互作用力跟它們_ 成正比，跟它們間的 成反比作用力的方向在 _上 (2)表達(dá)式：Fk ，式中k ，叫 (3)適用條件： 中的點(diǎn)電荷電荷量的乘積距離的平方它們的連線9.0109Nm2/C2靜電力常量真空真空對庫侖力和庫侖定律的理解？1庫侖力的正負(fù)不表示力的大小，而表示庫侖力的性質(zhì)當(dāng)兩帶電體所帶電 荷同號時，F(xiàn)0，庫侖力為斥

4、力；當(dāng)兩帶電體所帶電荷異號時，F(xiàn)0， 庫侖力為引力因此，用庫侖定律進(jìn)行計算時，不必將符號代入，只需判 斷力的性質(zhì)即可2兩個帶電體之間的庫侖力是一對作用力和反作用力庫侖定律的公式F= k 只適用于真空中的點(diǎn)電荷(在空氣中近似成立). r0時，不能認(rèn)為力F無窮大，因?yàn)榇藭r公式已不再成立 如圖911所示，兩個完全相同的絕緣金屬殼a、b的半徑為R，質(zhì)量為m，兩球心之間的距離為l3R.若使它們帶上等量的異種電荷，電荷量為q，那么兩球之間的萬有引力F引，庫侖力F庫分別為()圖911 解析：萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，而均勻的球體可將其質(zhì)量集中在球心考慮；庫侖定律適用于點(diǎn)電荷，兩球殼帶等量異種電

5、荷，但由于電荷間的相互作用力使其電荷集中在兩球殼的內(nèi)側(cè)，它們之間距離小于l，故此時的庫侖力大于電荷集中在球心時的庫侖力 答案：D【例1】 如圖913所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接當(dāng)3個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時，每根彈簧長度為l.已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為() 圖913 解析：對最右邊的小球受力分析可知，小球受到另外兩個帶電小球?qū)λ蛴业膸靵隽Γ笮》謩e為F1 和F2 ，由力的平衡可知彈簧彈力的大小FF1F2 ；故彈簧的伸長量為l ，所以選C. 答案：C 分析帶電體力學(xué)問題的方法與純力學(xué)問

6、題的分析方法一樣，學(xué)會把電學(xué)問題力學(xué)化分析方法是： 1確定研究對象如果有幾個物體相互作用時，要依據(jù)題意，適當(dāng)選取 “整體法”或“隔離法”，一般是先整體后隔離 2對研究對象進(jìn)行受力分析 3列平衡方程(F合0或Fx0，F(xiàn)y0)11(2009合肥模擬)在光滑絕緣的水平地面上放置四個相同的金屬小球，小球A、B、C位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，小球D位于三角形的中心，如圖914所示現(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電荷Q，讓小球D帶負(fù)電荷q，使四個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Q與q的比值為()A. B. C3 D.圖914 解析：由庫侖定律和力的平衡知識可得： ，解得： ，故D正確 答案：DA應(yīng)放在A點(diǎn)，Q2q B應(yīng)

7、放在B點(diǎn)，Q2qC應(yīng)放在C點(diǎn)，Qq D應(yīng)放在D點(diǎn)，Qq解析：由平行四邊形定則得出q和q在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)水平向右，大小等于其中一個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小要使圓心處的電場強(qiáng)度為零，則應(yīng)在C點(diǎn)放一個電荷量Qq的點(diǎn)電荷，故C選項正確答案：C如圖919所示，真空中A、B兩個點(diǎn)電荷的電荷量分別為Q和q，放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接當(dāng)系統(tǒng)平衡時，彈簧的伸長量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則()圖919A. 保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時彈簧的伸長量等于2x0B保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的伸長量小于2x0C保持Q不變，將q變?yōu)閝，平衡時彈簧的縮短量等于x0D保持q不變，將Q變?yōu)镼，平衡時彈簧的縮短量小于x0 【錯解】 解：當(dāng)電荷量為q時，電荷間的庫侖力Fk kx0，當(dāng)電荷量為2q時，電荷間的庫侖力Fk kx，x2x0，當(dāng)q變?yōu)閝時，電荷間為吸引力Fk kx，xx0，所以正確選項為AC. 解析：設(shè)彈簧的原長為l，Q和q間的庫侖力為Fk kx0，將q變?yōu)?q時，設(shè)彈簧伸長量為x，則電荷間的庫侖力為Fk kx，上述兩式相比得 ，x2x0. 同理Fk kx， ，x x0.B正確【 正解】1錯因：對庫侖定律內(nèi)容理解不清楚，沒有注意到一個動態(tài)變化的過程，誤 把電荷間的距離