第5講 電荷與庫侖力

1、1第5講電荷電荷庫侖定律庫侖定律基礎過關一、電荷的基本性質1自然界中只有兩種電荷：正電荷與負電荷.2電荷間通過電場發(fā)生相互作用，即電荷電場電荷.同種電荷相斥，異種電荷相吸.同種電荷在一起互相加強，異種電荷在一起互相減弱.二、物體帶電的實質及方式1物體由原子組成，原子由原子核和核外電子構成.原子核帶正電，電子帶負電.若物體帶有等量的正負電荷，則對外表現(xiàn)為不帶電的狀態(tài)，即呈電中性.呈電中性的物體失去電子帶正電，得到電子帶負電，物體帶電的實質

2、是電子的得失.2物體帶電的三種方式：摩擦起電，感應起電和接觸帶電.3由帶電實質可知，物體帶電量是不連續(xù)的，總是電子電量的整數(shù)倍，即Q=nee=1.610－19C稱為元電荷.三、庫侖定律1內容：在真空中兩個點電荷間作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上.2公式：式中表示靜電力（庫侖力Q1、Q2是兩點電荷的電量；r是點電荷間的距221rQQkF??離；式中k為靜電力常量k=9.0109Nm2C

3、2）3適用條件：該公式適用：①真空中；②點電荷，點電荷為理想化模型，對任何形狀的帶電體若它本身的線度跟所研究的空間相比是非常小，則可不考慮其形狀大小，把它視為點電荷.考點突破一、兩種電荷、電荷守恒1兩種電荷：自然界中存在兩種電荷，即正電荷和負電荷.起電的方法：（1）摩擦起電：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電荷.（2）感應起電：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電，這種現(xiàn)象叫做靜電感應，利用靜電感應使物體帶電，

4、叫做感應起電.（3）接觸帶電：兩個完全相同的金屬球相接觸后有等分凈電荷的特性.凈電荷即發(fā)生同種電荷的疊加，異種電荷的中和之后，剩余的電荷量.22121QQqq???方法梳理一、庫侖定律的應用1計算題中電荷量均取絕對值，相互作用力的方向根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸引定性判斷.2庫侖定律只適于真空中兩個點電荷的相互作用，但兩個均勻帶電球體相距較遠時，也可視為點電荷，r應指兩球體的球心距離，當r→03即共線平衡的三個自由電荷，電性是“兩側同

5、，中間異”即共線平衡的三個自由電荷，電性是“兩側同，中間異”，電量是“夾小，電量是“夾小”—指中間電荷電量最小，指中間電荷電量最小，“靠小“靠小”—指中間電荷靠近電量較小的電荷。指中間電荷靠近電量較小的電荷。四、三自由點電荷共線不平衡（具有共同的加速度）問題例質量均為m的三個小球A、B、C放置在光滑的絕緣水平面的同一直線上，彼此相隔L。A球帶電量10AQq?，BQq?，若在小球C上外加一個水平向右的恒力F，如圖4所示，要使三球間距始終保

6、持L運動，則外力F應為多大？C球的帶電量CQ有多大？解析：解析：題中每個小球都具有共同的向右加速度，顯然C應帶負電，才對AB均有向右引力。根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律，選向右為正方向對A：CABAFFma??221010(2)CQqqqKKmaLL????①對B：CBABFFma??2210CQqqqKKmaLL????②由①②解得403CQq?，22703kqamL?對A、B、C整體：22370qFmakL??小結：小結：如果多個物體具

7、有共同的恒定的加速度，那就得靈活運用隔離法與整體法解題。圖像問題。典型例題例1如圖911所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)(1)如q2為正電荷，q1為電荷，q3為電荷(2)q1、q2、q3三者電量大小之比：：.圖911變式訓練1在真空中同一條直線上的A、B兩點固定有電荷量分別為4Q和Q的點電荷.（1）將另一個點電荷放在該直線上的哪個