新课标鲁科版3-1选修三12静电力库伦定律3

新课标鲁科版3-1选修三12静电力库伦定律3内容摘要：

演示：把一个带正电的物体放在 A处，然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在 P P P3等位置，如右图。 现象：位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大。 分析：偏角越大，说明小球所受电力越大，即两球距离越小，电力越大。 演示：将较大带电球放在同一位置，增大或减小其电荷量。 现象：带电量越大，偏角越大。 分析：带电量越大，电力越大。 (1)与电荷间相互作用力有关的因素 ①两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大； ②两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。 早在我国东汉时期已经掌握了电荷间相 互作用的定性规律，定量讨论电荷间相互作用，则是两千年之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。 (2)点电荷 实际的带电体都有一定的大小和形状，带电体的大小、形状及电荷的分布等因素都会影响电荷间的作用力。 在中学物理中，在一定条件下，可不考虑这些因素的影响，这时将带电体看作点电荷。 把带电体处理为点电荷的条件：当带电体的大小、形状及电荷的分布对相互作用力没有影响或影响可忽略不计时，可将带电体看作点电荷。 点电荷将实际的带电体抽象成一个带电的点，是一种理想模型，实际上是不存在的。 在实 际情况中，带电体能否看作点电荷须具体问题具体分析，不能只从带电体本身的大小或带电量的多少来判断。 任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的。 ＋ A F P1 P2 P3 点电荷的概念类似质点的概念。 当带电体的线度比起相互作用的距离小很多，不考虑大小和电荷的具体分布时，带电体可视为点电荷。 (3)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。 这个规律叫做库仑定律。 电荷间这种相互作用的电力，叫做静电力或库仑力。 ②公式 如果用 Q1和 Q2表示两个点 电荷的电荷量，用 r表示它们之间的距离，用 F表示它们之间的相互作用力，则库仑定律的公式如下： F＝ kQ1Q2r2 式中的 k是个常量，叫做静电力常量。 F、 Q Q2， r均取国际单位，由实验测得： k＝ 109N m2/C2。 (介绍记忆的方法：“二重九” ) ③方向 作用力的方向在它们的连线上，再根据同性相斥，异性相吸进一步确定。 ④说明 a．适用条件：真空 (干燥的空气 )、点电荷； b．计算时 Q Q2仅取电荷量的绝对值，方向再判断。 c．各物理量均取国际制单位。 d．如果点电荷不止两个，点 电荷受到的电力等于各点电荷独立作用时所受各力的矢量和。 e．在库仑定律中，当 r→ 0时，两个电荷间的作用力 F→∞，这是没有物理意义的。 因为这时的两个带电体已不能看作点电荷，不能直接用库仑定律来计算它们之间的相互作用力。 f．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。