内容正文:
9.2 库仑定律
第九章 静电场及其应用
第二课时
知识回顾:
1、库仑定律内容
2、库仑定律的表达式和使用时的注意事项
3、点电荷
2、表达式:
点电荷:当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作带电的点,叫作点电荷。(理想化模型)
知识回顾:
注意:
1. 计算时只代电荷量的绝对值,k 叫做静电力常量,k = 9.0×109N·m2/C2
2. 库仑力的方向在两电荷的连线上,通过同种电荷排斥、异种电荷吸引来判断。
3. 两个点电荷间的库仑力满足牛顿第三定律。
3、适用条件: ①真空;②静止点电荷。
1、内容: 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
1.库仑力是一种性质力,与重力、弹力、摩擦力地位等同。
2.对带电体的受力分析,一定不要忘记画库仑力。
3.库仑力的合成与分解遵循平行四边形定则。
4.库仑力遵守牛顿第三定律,一对库仑力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
对静电力的理解
万有引力定律 库仑定律
不同点 只有引力 既有引力又有斥力
天体间表现明显 微观带电粒子间表现明显
都是场力 万有引力场 电场
公式
条件 两质点之间 两点电荷之间
1. 库仑力和万有引力是两种不同性质的力,受力分析时要分别分析。
2. 库仑力和万有引力表达式的相似性,揭示了大自然的和谐美和多样美。
静电力与万有引力
已知:真空中有三个点电荷,它们固定在如图所示的边长 L=50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是 2×10-6 C。
求:C小球所受的库仑力
A
B
C
两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。
多个点电荷对同一点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
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AB是一根均匀带电直棒,C是一带电小球(球很小可看成点电荷),球正好在直棒的中垂线上,二者相隔一定距离,都带正电,请你分析直棒对球的作用力方向。
O
A
B
C
+
+
+
+
+
+
+
+
F
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在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A带电+Q,B带电-9Q. 现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷处于平衡状态。
问:C应带什么性质的电荷?放在何处?所带电量为多少?
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共线的三个自由电荷的平衡问题有关特点
1.三个自由电荷的平衡规律
“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上;
“两同夹异”——正、负电荷相互间隔;
“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;
“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.
同一直线上三个点电荷的平衡问题
2.只要其中两个点电荷平衡,第三个点电荷一定平衡,只需根据平衡条件对其中的任意两个电荷列式即可.
如图所示,三个点电荷q1、q2、q3,固定在一直线上,q2与q3距离为q1与q2距离的2倍,每个点电荷所受静电力的合均为零,由此可以判定,三个点电荷的电荷量之比q1:q2:q3为( A )
A. -9:4:(-36)
B. 9:4:36
C. -3:2:(-6)
D. 3:2:6
●
●
●
q1
q2
q3
【特殊情况1】光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电量分别为-4Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电量和放置的位置是( C )
A. -Q,在A左侧距A为L处 B. -2Q,在A左侧距A为L/2处
C. -4Q,在B右侧距B为L处 D. + 2Q,在A右侧距A为3L/2处
【特殊情况2】真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则( D )
A.q一定是正电荷
B.q一定是负电荷
C.q离Q2比离Q1远
D.q离Q2比离Q1近
例题:两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1、m2 ,电荷量分别为q1、q2,用绝缘丝线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别