20xx粵教版高中物理選修3-1第1章第2節(jié)探究靜電力(編輯修改稿)
2024-12-24 02:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的電荷對 q 的作用力 F ，如圖所示． B 處這一小塊圓面上的電荷量為 q B ＝π r24π R2 Q ＝r24 R2 Q . 由于半徑 r ? R ，可以把 B 看成點(diǎn)電荷．根據(jù)庫侖定律，它對中心＋ q 的作用力大小為 F ＝ kq B qR2 ＝ kr24 R2 Q qR2 ＝ kqQr24 R4 ，其方向由球心沿半徑指向小圓孔 A 的中心． 答案： k qQ r24 R 4 方向由球心沿半徑指向圓孔 A 的中心 ? ?題后反思 ? 本題求解時靈活運(yùn)用了對稱的思想及近似的處理方法．題中兩處用到近似： (1)挖去一小段后，認(rèn)為電荷在絕緣球殼上的分布不變；(2)把 B處一小段上的電荷看成點(diǎn)電荷，這也是解決物理問題的基本方法之一． ? 1．適用條件：適用于真空中的點(diǎn)電荷． ? 真空中的電荷若不是點(diǎn)電荷，如圖 1－ 2－ 2所示．同種電荷時，實(shí)際距離會增大，如圖 (a)所示；異種電荷時，實(shí)際距離會減小，如圖(b)所示． ? 圖 1－ 2－ 2 ?庫侖定律的應(yīng)用 2 ．對公式 F ＝ kq 1 q 2r2 的理解：有人根據(jù)公式 F ＝ kq 1 q 2r2 ，設(shè)想當(dāng) r → 0 時，得出 F →∞ 的結(jié)論．從數(shù)學(xué)角度這是必然的結(jié)論，但從物理的角度分析，這一結(jié)論是錯誤的，其原因是，當(dāng) r → 0時，兩電荷已失去了點(diǎn)電荷的前提條件，何況實(shí)際的電荷都有一定的大小和形狀，根本不會出現(xiàn) r ＝ 0 的情況 ，也就是說，在r → 0 時不能再用庫侖定律計算兩電荷間的相互作用力． ? 3．計算庫侖力的大小與判斷庫侖力的方向分別進(jìn)行．即用公式計算庫侖力的大小時，不必將電荷 q q2的正、負(fù)號代入公式中，而只將電荷量的絕對值代入公式中計算出力的大小，力的方向根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸加以判斷即可． ? 4．式中各量的單位要統(tǒng)一用國際單位，與 k＝ 109 Nm2/C2統(tǒng)一． ? 5．如果一個點(diǎn)電荷同時受到另外的兩個或更多的點(diǎn)電荷的作用力，可由靜電力疊加的原理求出合力． ? 6．兩個點(diǎn)電荷間的庫侖力為相互作用力，同樣滿足牛頓第三定律． ? 7．庫侖定律與萬有引力定律相比有何異同？ 萬有引力定律 庫侖定律 只有引力 既有引力又有斥力 不同點(diǎn) 天體間表現(xiàn)明顯 微觀帶電粒子間表現(xiàn)明顯 都是場力 萬有引力場 電場 公式 F ＝ Gm 1 m 2r2 F ＝ kq 1 q 2r2 條件 兩質(zhì)點(diǎn)之間 兩點(diǎn)電荷之間 ? 通過對比我們
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