9.2 电荷的相互作用 库仑定律 课件-2021-2022学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第三册(共14张PPT)

(课件网) 第九章 静电场 第二节 电荷间的相互作用规律 库仑定律 静电力 静止电荷之间产生的相互作用力称为静电力 根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。当用干燥的手掌捋塑料丝，塑料丝就会散开。 如图9-10所示，把一个带正电的物体放在M处，然后把系在丝线上带正电的小球悬挂在 P位置，小球带动丝线发生偏转;改变M处带电体与小球之间的距离，观察偏角θ的变化; 固定带电体的位置，改变其所带电荷量的大小，观察偏角θ的变化。带正电物体和小球 间有静电排斥力作用，我们可以通过偏角θ的大小来定性判断小球受到的静电力的大小; 偏角θ越大表示小球受到的静电力越大。 通过这样的实验，我们可初步知道电荷间相互作用力的大小与带电体间的距离有关，距离越小，作用力越大; 静电力的大小还与两电荷的电荷量的大小有关，电荷量越大，作用力越大 静电力的大小由哪些因素决定呢？ 点电荷 库仑巧妙地解决了这些困难。他根据电荷在金属球表而上均匀分布的特点。把金属球上的电荷想象成集中在球心的“点电荷”。这一模型就解决了测量带电体之间距离的问题。 研究静电力遇到三大困难: 一是任意带电体上的电荷分布难以确定，无法确定相互作用的电荷间的距离; 二是这种静电力非常小，没有测量如此小力的工具； 三是当时还没有度量电荷量的单位。 也就无法确定电荷量的大小。 法国物理学家库仑 (C.Ade Coulomb，1736-1806) 当带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以视为带有电荷的点，这样的带电体叫做点电荷。 1.下列关于点电荷的说法中，正确的是(　　) A．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 D．一切带电体都可以看成是点电荷 C 多选2.关于点电荷，以下说法正确的是(　　) A．足够小的电荷就是点电荷 B．一个电子不论在何种情况下均可视为点电荷 C．在实际中点电荷并不存在 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸 对相互作用力的影响能否忽略不计 CD 3.下列对点电荷的理解，你认为正确的是(　　)（多选） A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20 C C．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷 D．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷 AD 与质点相比，带电体可以视为点电荷的条件是？ 在研究物体的运动时，如仅研究物体整体的平动，或者所涉及到空间尺度比物体自身的尺度大得多。可将物体视为质点。 在研究电荷间的相互作用力的规律时，如所涉及到的带电体的尺度比它们之间的距离小得多时，我们也可以把带电体抽象成只有电荷量没有大小的点，也就是点电荷。 质点实际上并不存在。与此类似，只有电荷量没有大小的点电荷也不存在。 注意：一个带电体能否被视为点电荷完全取决于自身的几何形状大小与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关．即带电体很小，不一定可视为点电荷，带电体很大，也不一定不能视为点电荷。 库仑定律 库仑设计制作了一台能够测出微弱作用力的扭秤，用以测量两个同种点电荷之间的作用力，装置主要结构如图所示。库仑从牛顿的万有引力规律得到启发，用类比的方法来研究电荷间的相互作用。 根据扭丝的扭转角θ与使扭丝扭转的力F成正比的规律就可以找出电荷间的相互作用力跟距离的关系。 库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，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． 公式： ... ...