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 本頁面
【正文】 第 2節(jié) 探究靜電力 1．知道點電荷是個理想模型，知道帶電體簡化為點電荷的條件，體會科學(xué)研究中的理想模型方法． 2．掌握庫侖定律的適用條件、文字表述、公式表達及簡單應(yīng)用． 3．通過萬有引力與庫侖力的對比，體會自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧美 . 一、點電荷 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它們之間相互作用力的影響可 以 時，這樣的帶電體就可以看作帶電的點，叫做點電荷． 特點： (1) 點電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點，實際中 ． (2) 一個帶電體能否看作點電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其 確定． 忽略不計 并不存在 大小和形狀 二、庫侖扭秤實驗 1 ．用庫侖扭秤做實驗時，改變兩個球之間的距離，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、庫侖定律 1 ． 庫侖定律： 在真空中兩個點電荷之間的作用力，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侖力． ( 2) 庫侖定律適用于真空中兩個靜止的點電荷，在空氣中也近似成立． ( 3) 如果存在多個點電荷時，某點電荷受的靜電力是其他所有點電荷單獨對其作用的靜電力的矢量和． 2 ． 庫侖定律的表達式 . ( 1) 在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖 ( 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：兩個電荷量為 1 C 的點電荷，在真空中相距 1 m 時，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、點電荷的理解及應(yīng)用 1 ． 點電荷是理想化的物理模型 點電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點，實際中并不存在． 2 ． 帶電體看成點電荷的條件 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，只保留對問題有關(guān)鍵作用的電荷量，帶電體就能看成點電荷．這樣處理會使問題大為簡化，對結(jié)果又沒有太大的影響， 是物理學(xué)上經(jīng)常用到的方法． 3 ． 點電荷只具有相對意義 點電荷是一個相對的概念，一個帶電體能否看做點電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀確定． 例如：一個半徑 10 c m 的帶電圓盤，如果考慮它和 10 m 處某個電子的作用力，就完全可以把它看做點電荷；而如果這個電子離圓盤只有 1 m m ，那么這一帶電圓盤又相當(dāng)于一個無限大的帶電平面． 另外，帶電體的線度比相關(guān)的距離小多少時才能看做點電荷，還與問題所要求的精度有關(guān)．從宏
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