新課標(biāo)魯科版3-1選修三12靜電力庫(kù)倫定律3(編輯修改稿)
2024-12-25 22:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 演示：把一個(gè)帶正電的物體放在 A處，然后把掛在絲線上的帶正電的小球先后掛在 P P P3等位置，如右圖。 現(xiàn)象：位置不同，偏角不同，且距離越近，偏角越大。 分析：偏角越大，說(shuō)明小球所受電力越大，即兩球距離越小，電力越大。 演示：將較大帶電球放在同一位置，增大或減小其電荷量。 現(xiàn)象：帶電量越大，偏角越大。 分析：帶電量越大，電力越大。 (1)與電荷間相互作用力有關(guān)的因素 ①兩電荷間距離：距離越近，電荷間相互作用力越大； ②兩電荷電荷量：電荷量越大，電荷間相互作用力越大。 早在我國(guó)東漢時(shí)期已經(jīng)掌握了電荷間相 互作用的定性規(guī)律，定量討論電荷間相互作用，則是兩千年之后的法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?。?kù)侖做了大量實(shí)驗(yàn)，于 1785年得出了庫(kù)侖定律。 (2)點(diǎn)電荷 實(shí)際的帶電體都有一定的大小和形狀，帶電體的大小、形狀及電荷的分布等因素都會(huì)影響電荷間的作用力。在中學(xué)物理中，在一定條件下，可不考慮這些因素的影響，這時(shí)將帶電體看作點(diǎn)電荷。 把帶電體處理為點(diǎn)電荷的條件：當(dāng)帶電體的大小、形狀及電荷的分布對(duì)相互作用力沒(méi)有影響或影響可忽略不計(jì)時(shí)，可將帶電體看作點(diǎn)電荷。 點(diǎn)電荷將實(shí)際的帶電體抽象成一個(gè)帶電的點(diǎn)，是一種理想模型，實(shí)際上是不存在的。在實(shí) 際情況中，帶電體能否看作點(diǎn)電荷須具體問(wèn)題具體分析，不能只從帶電體本身的大小或帶電量的多少來(lái)判斷。任一帶電體都可看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。 ＋ A F P1 P2 P3 點(diǎn)電荷的概念類似質(zhì)點(diǎn)的概念。 當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多，不考慮大小和電荷的具體分布時(shí)，帶電體可視為點(diǎn)電荷。 (3)庫(kù)侖定律 ①內(nèi)容 真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力 ，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟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。 這個(gè)規(guī)律叫做庫(kù)侖定律。電荷間這種相互作用的電力，叫做靜電力或庫(kù)侖力。 ②公式 如果用 Q1和 Q2表示兩個(gè)點(diǎn) 電荷的電荷量，用 r表示它們之間的距離，用 F表示它們之間的相互作用力，則庫(kù)侖定律的公式如下： F＝ kQ1Q2r2 式中的 k是個(gè)常量，叫做靜電力常量。 F、 Q Q2， r均取國(guó)際單位，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得： k＝ 109N m2/C2。 (介紹記憶的方法：“二重九” ) ③方向 作用力的方向在它們的連線上，再根據(jù)同性相斥，異性相吸進(jìn)一步確定。 ④說(shuō)明 a．適用條件：真空 (干燥的空氣 )、點(diǎn)電荷； b．計(jì)算時(shí) Q Q2僅取電荷量的絕對(duì)值，方向再判斷。 c．各物理量均取國(guó)際制單位。 d．如果點(diǎn)電荷不止兩個(gè)，點(diǎn) 電荷受到的電力等于各點(diǎn)電荷獨(dú)立作用時(shí)所受各力的矢量和。 e．在庫(kù)侖定律中，當(dāng) r→ 0時(shí)，兩個(gè)電荷間的作用力 F→∞，這是沒(méi)有物理意義的。因?yàn)檫@時(shí)的兩個(gè)帶電體已不能看作點(diǎn)電荷，不能直接用庫(kù)侖定律來(lái)計(jì)算它們之間的相互作用力。 f．庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律都遵從二次平方反比規(guī)律，人們至今還不能說(shuō)明它們的這種相似性，物理學(xué)家還在繼續(xù)研究，希望
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