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(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的電荷對(duì) 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(kù)侖定律，它對(duì)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(shí)靈活運(yùn)用了對(duì)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(wèn)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(shí)，實(shí)際距離會(huì)增大，如圖 (a)所示；異種電荷時(shí)，實(shí)際距離會(huì)減小，如圖(b)所示． ? 圖 1－ 2－ 2 ?庫(kù)侖定律的應(yīng)用 2 ．對(duì)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(shí)，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(cuò)誤的，其原因是，當(dāng) r → 0時(shí)，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(huì)出現(xiàn) r ＝ 0 的情況 ，也就是說(shuō)，在r → 0 時(shí)不能再用庫(kù)侖定律計(jì)算兩電荷間的相互作用力． ? 3．計(jì)算庫(kù)侖力的大小與判斷庫(kù)侖力的方向分別進(jìn)行．即用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)，不必將電荷 q q2的正、負(fù)號(hào)代入公式中，而只將電荷量的絕對(duì)值代入公式中計(jì)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(guó)際單位，與 k＝ 109 Nm2/C2統(tǒng)一． ? 5．如果一個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)受到另外的兩個(gè)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(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力為相互作用力，同樣滿足牛頓第三定律． ? 7．庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律相比有何異同？ 萬(wàn)有引力定律 庫(kù)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(chǎng)力 萬(wàn)有引力場(chǎng) 電場(chǎng) 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(guò)對(duì)比我們
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