1.點電荷
a.當帶電體的大小、形狀比起相互作用的距離小很多...時,(以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間作用力的影響可以忽略不計時),帶電體可視為點電荷。 b.點電荷是壹個理想化的模型......,實際生活中並不存在。 2、庫侖扭秤實驗(1785年,法國物理學家.庫侖)
演示:庫侖扭秤(模型或掛圖)介紹:物理簡史及庫侖的實驗技巧.
實驗技巧:(1)小量放大 (2)電量的確定(電荷均分原理)
3.內容:力的大小跟兩個點電荷的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在兩個點電荷的連線上 公式:22
1r
qqk
F? 靜電力常量k = 9.0×109N·m2/C2 適用條件:真空中,點電荷——理想化模型 提出問題2:根據2
2
1rqqk
F?可知,當兩個點電荷間的距離r趨近於0時,其庫侖力趨近於無窮大,這種說法對嗎?
例1.兩個完全相同的均勻帶電小球,分別帶電量q1=2C正電荷,q2=4C負電荷,在真空中相距為r且靜止,相互作用的靜電力為F。
(1)今將q1、q2、r都加倍,相互作用力如何變?
(2)只改變q1電性,相互作用力如何變?
(3)只將r 增大4倍,相互作用力如何變?
(4)將兩個小球接觸壹下後,仍放回原處,相互作用力如何變?
例題2:試比較電子和質子間的靜電引力和萬有引力.已知電子的質量m1=9.10×10-31kg,質子的質量m2=1.67×10-27kg.電子和質子的電荷量都是1.60×10-19C.
分析:這個問題不用分別計算電子和質子間的靜電引力和萬有引力,而是列公式,化簡之後,再求解.
解:電子和質子間的靜電引力和萬有引力分別是
FQrFmrFFQGmmFF1222
22
122
12121919
113127160160910167=k
Q=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310111939
,,·×××××××××××....?
可以看出,萬有引力公式和庫侖定律公式在表面上很相似,表述的都是力,這是相同之
處;它們的實質區別是:首先萬有引力公式計算出的力只能是相互吸引的力,絕沒有相排斥的力.其次,由計算結果看出,電子和質子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的很多,因此在研究微觀帶電粒子間的相互作用時,主要考慮靜電力,萬有引力雖然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不計.