内容正文:
1.2 库仑定律
2015年9月5日
1、 提出目标:探索电荷间的相互作用力具有什么规律?
探索这个作用力的表达式,怎样探索?
力中推动,动中找力:可以从运动中进行推出这个力的可能表达式。
2、 提出运动原型并联想:电子绕核运动
电子绕核运动→行星绕太阳的运动
3、 类比推理法介绍:
所谓类比,就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。
某个A具有a、b、c,另有d;
某个B也具有a、b、c;
所以,B也具有d。
4、 类比推理过程:
1. 电子绕核运动→行星绕太阳的运动:都是匀速圆周运动,运动的相似性可能由于受力的相似性造成
2. F=G→F=k→F=G
5、 实验验证:
1. 粗略验证:用起电机配合验电羽来定性演示库仑力与距离、电量之间的关系。
2. 精确验证:库仑扭秤实验
6、 库仑定律的理解
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。
1. 真空中→空气中
2. 相互→等大反向
3. 距离r:对于电荷均匀分布的带电球体来说,可以用球心间距来代替“r”进行计算。
4. 点电荷
1) 当两个带电体的间距远大于本身的大小时 ,可以把带电体看成点电荷。当r→0时,任意带电体都不能被视为点电荷了。
2) 结合质点概念→抽象→分解→带电体→叠加原理
3) 叠加原理:对于两个以上的点电荷,两个电荷间的作用力不受其他电荷影响.其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。
例题强化理解:
1) 如图所示,两个完全相同的绝缘金属壳a、b的半径为R, 质量为m,两球心之间的距离为L=3R。若使它们带上等量的异种电荷,电荷为q,那么两球之间的万有引力F引 (填<、>或=),库仑力F库
2) 两个直径为r的带电球,当它们相距100r时的作用力为F,当它们相距为r时作用力为( )
A.102F B.104F C.10F D.以上结论都不对
7、 两种力的对比
1. 相同点:都遵循平方反比规律,表达形式也十分相似。可见,自然界尽管是多种多样的,但也具有统一的一面。是不是有这种可能性,这两种力根本就是同一种力。