内容正文:
B 电荷的相互作用 电场
怒发冲冠
情景引入
人站在绝缘板上,手摸着范德格拉夫起电机的金属球,发生了什么现象?
产生这种“电发”的原因是什么?
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视频
静止电荷之间的相互作用力又叫做静电力。
1. 电荷间的相互作用
(1) 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
探索研究
(2) 电荷之间的相互作用力的大小和电荷间的 距离有关,还与电荷量的大小有关.
观察分析 :
两个带同种电荷之间的受力情况
静电力的大小与什么因素有关?
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视频
怎样进一步定量地研究静电力的规律?
首先, 应忽略次要因素, 突出主要矛盾.
必须依靠更科学的方法和仪器.
所以要建立物理模型
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距离如何确定?
当带电体的大小、形状、电荷分布对电荷间相互作用力的影响可以忽略时,带电体可以看成带有电荷的点。
讨论:一个带电体的体积很小,就可以认为它是一个点电荷,这种说法正确吗?
带电体的大小与距离相比要小得多。
理想模型
(3)点电荷 (point charge)
其次 要巧妙设计的仪器和科学的实验方案.
(4)库仑扭秤实验
法国 物理学家 1785年
查利·奥古斯丁·库仑
微小量放大法.
接触带电,对称分配
静电力很小,怎么测?
如何确定电荷量大小?
库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下图。在细金属丝下悬挂一根秤杆,它的一端有一小球A,另一端有平衡体B,在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球C。为了研究带电体之间的作用力,先使A、C各带一定的电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮,使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定,则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度,可以得知在此距离下A、C之间的作用力。
真空中的库仑定律(Coulomb law)
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比;
力的方向在它们的连线上。
通常把电荷间的这种电相互作用力