内容正文:
第一章 静电场
1.2 库仑定律
既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
思考一:这个力的大小通过什么可以比较出来?
思考二:你认为这个力的大小会与哪些因素有关?
思考三:多个因素影响的时候,我们一般会采用什
么方法进行研究?
二、探究影响电荷间相互作用力的因素
A
A是一个带正电的物体。把系在绝缘丝线上的带正电的小球分别系在P1、P2、P3位置,比较相同的小球在不同位置所受带电体的作用力的大小
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
演示:
2.距离越近,偏角越大,力越大;
距离越远,
力越小。
1.带电量越大,偏角越大,力越大;
带电量越小,
力越小。
小球受力示意图
偏角越大,力越大
结论:
T
G
F
α
早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量(用数学公式语言进行相关描述)讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律。
实验定性(用文字语言进行相关描述)表明:
电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小
三、库仑的实验
1、实验装置:库仑扭秤
2、器材组成:细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B
3、实验原理:A和C之间的作用力使悬丝扭转,扭转的角度和力的大小有一定的对应关系
思考:B球的作用是什么呢?
使A球在水平面内平衡
4、实验方法:控制变量法
5、实验步骤:
探究F与r的关系:
(1)把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时,记录扭转的角度可以比较力的大小
(2)改变A和C之间的距离r,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出F与r的关系
探究F与q的关系:
改变A和C的电量q1、q2,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出F与q1、q2的关系
在库仑那个时代,还不知道怎么样测量
物体所带的电荷量,甚至连电荷量的单位都
没有,又怎么样做到改变A和C的电荷量呢?
电量均分
条件:完全相同的小球
A
C
Q
A
A
C
2
Q
A
D
2
Q
实验结论:库仑定律
当电量不变时,F与距离r的二次方成反比
F∝
当之间距离不变时,F与、
的乘积成正比