1、1.2 庫侖定律122q qFkr1 1、自然界中存在著兩種電荷，、自然界中存在著兩種電荷， 即：即： 與與 。正電荷正電荷負電荷負電荷2 2、同種電荷相互、同種電荷相互 、 異種電荷相互異種電荷相互 。排斥排斥吸引吸引3 3、起電方法：、起電方法： 起電、起電、 起電、起電、 起電起電 摩擦摩擦感應感應接觸接觸4 4、電荷守恒定律：、電荷守恒定律：電荷既不能被創造，也不能被消滅，它電荷既不能被創造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中轉移到另一部分，在轉移的過程中,電荷的總量不變電荷

2、的總量不變.1、質子 質子是構成原子的基本粒子，常用符號p表示。它和中子一起構成原子核。質子帶1個單位正電荷，它帶的電量等于電子帶的電量，只是電性相反。 舉例：氫的原子核就是質子，它的質量是1.672610-27kg。約為電子質量的1836.2倍。 原子中所有質子的質量和所有中子的質量之和，近似地等于原子的質量。 原子核內的質子數決定元素的名稱，也決定該元素在周期表中的原子序數和核外的電子總數2、電子 電子是構成原子的基本粒子之一，常用符號e 表示質量極小，帶單位負電荷，在原子中圍繞原子核旋轉。 不同的原子擁有的電子數目不同，例如，每一個碳原子中含有6個電子，每一個氧原子中含有8個電子。 能量

3、高的離核較遠，能量低的離核較近。通常把電子在離核遠近不同的區域內運動稱為電子的分層排布。質子和電子（1 1）什么樣的情況下，可以將物體看成質點？）什么樣的情況下，可以將物體看成質點？（2 2）質點實際存在嗎？）質點實際存在嗎？ 通過與質點相類比，你能說出出什么樣的情況通過與質點相類比，你能說出出什么樣的情況下可以將帶點體看成是點電荷呢？下可以將帶點體看成是點電荷呢？一、點電荷：一、點電荷：（1）點電荷：點電荷：當一個帶電體本身的線度比它到其他帶電體的距離小很多，當一個帶電體本身的線度比它到其他帶電體的距離小很多，以至在研究它與其他帶電體的相互作用時，該帶電體的形狀大小以及電荷以至在研究它與其他

4、帶電體的相互作用時，該帶電體的形狀大小以及電荷在其上的分布狀況均無關緊要，該帶電體可看做一個帶電的點，這樣的電在其上的分布狀況均無關緊要，該帶電體可看做一個帶電的點，這樣的電荷稱為點電荷荷稱為點電荷.（2）點電荷：點電荷：是一種理想化的模型是一種理想化的模型. 質點：質點：在物體的大小和形狀不起作用，或者所起的作用并不顯著而可以忽略不計時，我們近似地把該物體看作是一個只具有質量而其體積、形狀可以忽略不計的理想物體，用來代替物體的有質量的點稱為質點，是物理學的一個理想化模型。 既然電荷之間存在相互作用，那么電荷既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小與哪些因素有關呢？之間相互作用力

5、的大小與哪些因素有關呢？A A是一個帶正電的物體。是一個帶正電的物體。把系在絕緣絲線上的帶正把系在絕緣絲線上的帶正電的小球分別系在電的小球分別系在P1、P2、P3位置，比較位置，比較相同的相同的小球小球在不同位置所受帶電體的在不同位置所受帶電體的作用力的大小作用力的大小思考一：這個力的大小通過什么可以比較出來？思考一：這個力的大小通過什么可以比較出來？思考二：你認為這個力的大小會與哪些因素有關？思考二：你認為這個力的大小會與哪些因素有關？思考三：多個因素影響的時候，我們一般會采用什思考三：多個因素影響的時候，我們一般會采用什 么方法進行研究？么方法進行研究？二、探究影響電荷間相互作用力的因素二

6、、探究影響電荷間相互作用力的因素 早在我國東漢時期人早在我國東漢時期人們就掌握了電荷間相互們就掌握了電荷間相互作用的定性規律作用的定性規律, ,定量定量（用（用數學公式語言進行相關描述）數學公式語言進行相關描述）討論電討論電荷間相互作用則是兩千荷間相互作用則是兩千年后的法國物理學家庫年后的法國物理學家庫侖。庫侖做了大量實驗侖。庫侖做了大量實驗, ,于于17851785年得出了庫侖定年得出了庫侖定律。律。實驗實驗定性定性（用文字語言進行相關描述）（用文字語言進行相關描述）表明：表明： 電荷之間的作用力隨著電荷量的增大電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小而增大，隨著距離的增

7、大而減小三、庫侖的實驗三、庫侖的實驗1、實驗裝置：、實驗裝置：庫侖扭秤庫侖扭秤2、器材組成：、器材組成：細銀絲、絕緣細銀絲、絕緣架、帶電的金屬小球架、帶電的金屬小球A和和C、不、不帶電的小球帶電的小球B3 3、實驗原理：、實驗原理：A A和和C C之間的作之間的作用力使懸絲扭轉，扭轉的角度用力使懸絲扭轉，扭轉的角度和力的大小有一定的對應關系和力的大小有一定的對應關系 思考：思考：B B球的作用是什么呢？球的作用是什么呢？使使A A球在水平面內平衡球在水平面內平衡4 4、實驗方法、實驗方法：控制變量法控制變量法5 5、實驗步驟：、實驗步驟：探究探究F F與與r r的關系：的關系：（1 1）把另一

8、個帶電小球）把另一個帶電小球C C插入插入容器并使它靠近容器并使它靠近A A時，記錄扭轉時，記錄扭轉的角度可以比較力的大小的角度可以比較力的大小（2)2)改變改變A A和和C C之間的距離之間的距離r r，記錄每次懸絲扭轉的角度，便記錄每次懸絲扭轉的角度，便可找出可找出F F與與r r的關系的關系探究探究F F與與q q的關系：的關系： 改變改變A A和和C C的電量的電量q q1 1、q q2 2，記，記錄每次懸絲扭轉的角度，便可錄每次懸絲扭轉的角度，便可找出找出F F與與q q1 1、q q2 2的關系的關系 在庫侖那個時代，還不知道怎么樣測量在庫侖那個時代，還不知道怎么樣測量物體所帶的電

9、荷量，甚至連電荷量的單位都物體所帶的電荷量，甚至連電荷量的單位都沒有，又怎么樣做到改變沒有，又怎么樣做到改變A A和和C C的電荷量呢？的電荷量呢？實驗結論：實驗結論：庫侖定律庫侖定律當電量不變時，當電量不變時，F F與距與距離離r r的二次方成反比的二次方成反比F當之間距離不變時，當之間距離不變時，F F與與、 的乘積成正比的乘積成正比 F21r1q2q21qq 1 1、內容：、內容：真空真空中兩個中兩個靜止靜止的的點電荷點電荷之間的作用之間的作用力（斥力或引力）與這兩個電荷所帶電荷量的力（斥力或引力）與這兩個電荷所帶電荷量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比，乘積成正比，跟它們之間距

10、離的二次方成反比，作用力的方向沿著這兩個點電荷的連線。作用力的方向沿著這兩個點電荷的連線。2 2、表達式：、表達式：122q qFkr其中：其中：k k叫靜電力常量，叫靜電力常量，k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/C/C2 2四、庫侖定律四、庫侖定律注意：注意：（1 1）在計算時）在計算時q q1 1、q q2 2只要代入大小，只要代入大小，“+”“+”、“-”“-”號不要代入號不要代入（2 2）庫侖定律只能計算庫侖力的大小）庫侖定律只能計算庫侖力的大小 ，方向在連線上，還需，方向在連線上，還需進一步通過同種電荷排斥，異種電荷吸引來確定進一步通過同種電荷排斥，異種電荷吸引來確定

11、4 4、實用范圍：、實用范圍：真空、靜止、點電荷真空、靜止、點電荷三、點電荷：三、點電荷：（1）點電荷：點電荷：當一個帶電體本身的線度比它到其他帶電體的距離小很多，當一個帶電體本身的線度比它到其他帶電體的距離小很多，以至在研究它與其他帶電體的相互作用時，該帶電體的形狀大小以及電荷以至在研究它與其他帶電體的相互作用時，該帶電體的形狀大小以及電荷在其上的分布狀況均無關緊要，該帶電體可看做一個帶電的點，這樣的電在其上的分布狀況均無關緊要，該帶電體可看做一個帶電的點，這樣的電荷稱為點電荷荷稱為點電荷.（2）點電荷：點電荷：是一種理想化的模型是一種理想化的模型.一、真空：一、真空： 在真空科學中，真空的

12、含義是指在給定的空間內低于一個大氣壓力的在真空科學中，真空的含義是指在給定的空間內低于一個大氣壓力的氣體狀態。氣體狀態。 人們通常把這種稀薄的氣體狀態稱為真空狀況。人們通常把這種稀薄的氣體狀態稱為真空狀況。 簡言之，就是在簡言之，就是在一個空間內一個空間內,如果完全沒有氣體如果完全沒有氣體,那就是完全真空那就是完全真空.所謂所謂宇宙空間也就是這樣的宇宙空間也就是這樣的.二、靜止：二、靜止：1 1、下列說法中正確的是：、下列說法中正確的是：A A、點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是、點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是 不存在的不存在的B B、點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體、點電荷就是體

13、積和帶電量都很小的帶電體C C、根據庫侖定律可知，當、根據庫侖定律可知，當r r 0 0 時時,F ,F D D、一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的、一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的 尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研 究的問題的影響是否可以忽略不計究的問題的影響是否可以忽略不計答案：AD 2、在真空中，一個電荷量為在真空中，一個電荷量為 2.0 2.0101099 C C 的的點電荷點電荷q q ，受到另一個點電荷，受到另一個點電荷Q Q 的吸引力為的吸引力為 8.18.11010-3-3 N, N, q q 與與Q Q 間的距離為間的距離為 0.

14、1 m , 0.1 m , 求求Q Q 的電荷量？的電荷量？qkrFQ2 C100 . 2100 . 91 . 0101 . 89923 C105 . 46 解：解：解：氫原子核與電子之間的庫侖力解：氫原子核與電子之間的庫侖力 F F電電為：為：3 3、 在氫原子中，原子核只有在氫原子中，原子核只有1 1個質子個質子, , 核外只有核外只有1 1個電子個電子, , 它們之間的距離它們之間的距離 r r = 5.3 = 5.31010-11-11 m m 。求氫原子核與電子之。求氫原子核與電子之間的庫侖力間的庫侖力 F F電與電與它們之間的萬有引力它們之間的萬有引力F F引引 的比值？的比值？

15、( (已知已知質子的質量為質子的質量為1.671.67 10 10-27-27kgkg，電子的質量為，電子的質量為9.19.11010-31-31kgkg）221rqqkF 電電N102 . 88 氫原子核與電子之間的萬有引力氫原子核與電子之間的萬有引力 F F 引引 為：為：221rmmGF 引引N106 . 347 392.3 10FF引庫小結：微觀粒子間的萬有引力遠小于庫侖力，因此在研小結：微觀粒子間的萬有引力遠小于庫侖力，因此在研究微觀帶電粒子的相互作用時，可以把萬有引力忽究微觀帶電粒子的相互作用時，可以把萬有引力忽略。略。F F電電F F 引引4、見教材P9例題方法歸納：方法歸納：5 5、真空中有三個點電荷、真空中有三個點電荷, ,它們固定在邊長為它們固定在邊長為50cm 50cm 的等邊三角形的三個頂點上的等邊三角形的三個頂點上, ,每個點電每個點電荷都是荷都是q=q=+2+21010-6-6 C C, ,求它們的庫侖力？求它們的庫侖力？q1q3q26 6、在真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬、在真空中兩個相同的帶等量異號電荷的金屬小球小球A A和和B(B(均可看做點電荷均可看做點電荷),),分別固定在兩處分別固定在兩處, ,兩兩