物理選修3112庫侖定律(已修改)
2025-04-16 02:31 本頁面
【正文】 庫侖定律一 探究影響電荷間相互作用力的因素如圖所示， O 是一個帶正電的物體， P 是系在絲線上掛在圖中橫桿某位置的帶正電小球，小球所受帶電體的作用力可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。（1）將 P 先后掛在圖中 PPP3 三個不同位置，觀察絲線偏離豎直方向的夾角，比較小球所受作用力的大小。（2）使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶電荷量，觀察絲線偏離豎直方向的夾角，比較小球所受作用力的大小。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。二 庫侖定律當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布情況對它們之間相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體可以看作帶電的點，叫做點電荷。點電荷時一種理想化的物理模型，類似于力學中的質點，現(xiàn)實中并不存在，但有些帶電體可以近似看作點電荷，用物理模型可以使問題簡單化；帶電體能否看作點電荷，不取決于帶電體的大小，而取決于它們的形狀、大小與距離相比能否忽略；一般地，均勻帶電球體可視為點電荷。真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與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。（1）適用條件：真空、靜止、點電荷。（2）公式：F=kq1q2r2 ；在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖（C）、力的單位是牛頓（N）、距離的單位是米（m）；靜電力常量 k=109N?m2/C2 ，其意義是兩個電荷量為 1C 的點電荷在真空中相距 1m 時，相互作用力是 109N 。（3）對公式 F=kq1q2r2 中 r 的理解： r 為兩點電荷的間距，或者帶電均勻分布的兩小球球心間距。認為 r→∞ 時， F→∞ 是不對的，當 r→∞ 時，兩電荷失去了點電荷的前提。真空中的電荷若不是點電荷，庫侖定律及其公式也就不再適用，不能成立了。（4）電荷間這種相互作用力稱為靜電力或庫侖力，庫侖力的方向在兩點電荷的連線上。用公式計算庫侖力的大小時，可將電荷 qq2 的正、負號代入公式中，得出力為正值，則表示力為斥力，得出力為負值，則表示力為引力；也可只將電荷量的絕對值代入公式算出力的大小，再根據(jù)同號電荷相互排斥，異號電荷相互吸引來判別方向。三 庫侖的實驗（1）將微小量
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