20xx粵教版高中物理選修3-112探究靜電力(已修改)
2024-12-04 02:05 本頁(yè)面
【正文】 第 2節(jié) 探究靜電力 1．知道點(diǎn)電荷是個(gè)理想模型，知道帶電體簡(jiǎn)化為點(diǎn)電荷的條件，體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法． 2．掌握庫(kù)侖定律的適用條件、文字表述、公式表達(dá)及簡(jiǎn)單應(yīng)用． 3．通過(guò)萬(wàn)有引力與庫(kù)侖力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧美 . 一、點(diǎn)電荷 當(dāng)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、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可 以 時(shí)，這樣的帶電體就可以看作帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷． 特點(diǎn)： (1) 點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中 ． (2) 一個(gè)帶電體能否看作點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問(wèn)題而言的，不能單憑其 確定． 忽略不計(jì) 并不存在 大小和形狀 二、庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn) 1 ．用庫(kù)侖扭秤做實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變兩個(gè)球之間的距離，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找到力 F 與距離 r 的關(guān)系：力 F 與距離 r 的二次方成 ，即 F ∝1r2 . 2 ．電荷間的作用力與電荷量的關(guān)系：力 F 與 q1和 q2的乘積成 ，即 F ∝ q1q2. 反比 正比 三、庫(kù)侖定律 1 ． 庫(kù)侖定律： 在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成 ，跟它們的距離的二次方成 ，作用力的方向在它們 ，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引． 正比 反比 連線上 特別提醒 ( 1) 電荷間的相互作用力稱為靜電力或庫(kù)侖力． ( 2) 庫(kù)侖定律適用于真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，在空氣中也近似成立． ( 3) 如果存在多個(gè)點(diǎn)電荷時(shí)，某點(diǎn)電荷受的靜電力是其他所有點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)其作用的靜電力的矢量和． 2 ． 庫(kù)侖定律的表達(dá)式 . ( 1) 在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是庫(kù)侖 ( C ) ，力的單位 是 ，距離的單位是 ． ( 2) k 是靜電力常量， k ＝ ，其意義是：兩個(gè)電荷量為 1 C 的點(diǎn)電荷，在真空中相距 1 m 時(shí)，相互作用力 是 . F ＝ k q 1 q 2r 2 牛頓 ( N ) 米 ( m ) 9 .0 10 9 N m 2 /C 2 9 .0 10 9 N 一、點(diǎn)電荷的理解及應(yīng)用 1 ． 點(diǎn)電荷是理想化的物理模型 點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并不存在． 2 ． 帶電體看成點(diǎn)電荷的條件 如果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(duì)相互作用力的影響很小，就可以忽略帶電體的形狀、大小等次要因素，只保留對(duì)問(wèn)題有關(guān)鍵作用的電荷量，帶電體就能看成點(diǎn)電荷．這樣處理會(huì)使問(wèn)題大為簡(jiǎn)化，對(duì)結(jié)果又沒(méi)有太大的影響， 是物理學(xué)上經(jīng)常用到的方法． 3 ． 點(diǎn)電荷只具有相對(duì)意義 點(diǎn)電荷是一個(gè)相對(duì)的概念，一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問(wèn)題而言的，不能單憑其大小和形狀確定． 例如：一個(gè)半徑 10 c m 的帶電圓盤，如果考慮它和 10 m 處某個(gè)電子的作用力，就完全可以把它看做點(diǎn)電荷；而如果這個(gè)電子離圓盤只有 1 m m ，那么這一帶電圓盤又相當(dāng)于一個(gè)無(wú)限大的帶電平面． 另外，帶電體的線度比相關(guān)的距離小多少時(shí)才能看做點(diǎn)電荷，還與問(wèn)題所要求的精度有關(guān)．從宏
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