電荷 電荷間的相互作用

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1、會計學(xué)1電荷電荷 電荷間的相互作用電荷間的相互作用把帶電體放在玻璃瓶中可以把電保把帶電體放在玻璃瓶中可以把電保存起來存起來n n萊頓大學(xué)萊頓大學(xué)萊頓大學(xué)萊頓大學(xué) 穆欣布羅克穆欣布羅克穆欣布羅克穆欣布羅克:把帶電體放在玻璃瓶中可以把電保存起來萊頓瓶法國 諾萊特 700修道士電擊表演第1頁/共33頁第2頁/共33頁美國美國 富蘭克林富蘭克林風(fēng)箏實驗風(fēng)箏實驗天電和摩擦產(chǎn)生天電和摩擦產(chǎn)生的電一樣的電一樣第3頁/共33頁生活中的電現(xiàn)象生活中的電現(xiàn)象第4頁/共33頁第5頁/共33頁一、電荷一、電荷電荷是一種物質(zhì)屬性電荷是一種物質(zhì)屬性1、自然界中有兩種電荷、自然界中有兩種電荷（1）正電荷：）正電荷：絲綢摩擦

2、過的玻璃棒所帶的電荷絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷（2）負(fù)電荷：）負(fù)電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_第6頁/共33頁同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引電荷電荷正正負(fù)負(fù)絲綢摩擦過的玻璃棒絲綢摩擦過的玻璃棒毛皮摩擦過的橡膠棒毛皮摩擦過的橡膠棒第7頁/共33頁原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成 原子原子原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子（正電正電）（不帶電（不帶電）核外電子核外電子核外電子核外電子 離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用離原子核較遠(yuǎn)的電

3、子容易受到外界的作用而脫離原子而脫離原子物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？因是什么？摩擦?xí)r摩擦?xí)r電子從一個物體電子從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體上。到另一個物體上。得到電子：帶負(fù)電得到電子：帶負(fù)電失去電子：帶正電失去電子：帶正電（中性）（中性）（負(fù)電負(fù)電）（正電正電）第8頁/共33頁 1.摩擦起電摩擦起電 摩擦起電的實質(zhì)是摩擦起電的實質(zhì)是:一個物體失去一些電子一個物體失去一些電子而帶正電而帶正電,另一個物體得到這些電子而帶負(fù)電另一個物體得到這些電子而帶負(fù)電.第9頁/共33頁起電方式起電方式摩擦起電摩擦起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電接觸起電接觸起電實質(zhì)：電荷

4、的轉(zhuǎn)移。實質(zhì)：電荷的轉(zhuǎn)移。電子得失電子得失第10頁/共33頁 電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅，它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到另一個部分。在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的代數(shù)和不變。電荷守恒定律電荷守恒定律第11頁/共33頁（1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？（3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？理學(xué)家測定的？（2）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位:庫

5、侖庫侖 C元電荷的值元電荷的值一個電子所帶電量為元電荷一個電子所帶電量為元電荷美國科學(xué)家密立根美國科學(xué)家密立根比較電荷帶電的多少比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的絕對值要比較的是其電荷量的絕對值電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小,只代表電荷的性質(zhì)只代表電荷的性質(zhì)所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍倍第12頁/共33頁元電荷元電荷 e=1.6 10-19c小球帶的電量大小可小球帶的電量大小可能是下列數(shù)值嗎？能是下列數(shù)值嗎？A.3.2 10-20c B.1.6 10-19c C.2.4 10-19c D.1.12 10-18

6、c E.8.0 102c第13頁/共33頁點電荷點電荷 只有電荷量而沒有大小的幾何點。只有電荷量而沒有大小的幾何點。一種理想模型一種理想模型.當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多時,帶電體可視為點電荷帶電體可視為點電荷.第14頁/共33頁同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引 既然電荷之間存在相互作用，那么電荷既然電荷之間存在相互作用，那么電荷之間相互作用力的大小決定于那些因素呢之間相互作用力的大小決定于那些因素呢？猜猜想想第15頁/共33頁使得使得r r不變：科

7、學(xué)家們通過實驗驗證當(dāng)物體電荷量越不變：科學(xué)家們通過實驗驗證當(dāng)物體電荷量越大，物體受到的庫侖力就越大。大，物體受到的庫侖力就越大。距離相同，帶電小球偏轉(zhuǎn)角不同,可見其受力大小不同。+Q+2q+q+Q探究影響電荷間相互作用力的因素探究影響電荷間相互作用力的因素第16頁/共33頁 結(jié)論：電荷之間的作用力F隨著q的增大而增大，隨著r的增大而減小。帶電量相同，帶電小球偏轉(zhuǎn)角不同,可見其受力大小不同。+Q+q第17頁/共33頁第18頁/共33頁庫庫侖侖定定律律n n在真空中兩個點電荷之間的作用力，在真空中兩個點電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的二

8、次方成反比。作用力們間的距離的二次方成反比。作用力的方向在它們的連線上，作用力在它的方向在它們的連線上，作用力在它們的連線上們的連線上第19頁/共33頁庫侖定律庫侖定律電荷間相互作用的電力電荷間相互作用的電力F F叫做靜電力或庫叫做靜電力或庫侖力侖力.2 2、大?。?、大小：k=9.010k=9.0109 9N Nm m2 2/C/C2 23 3、方向：同性相斥、方向：同性相斥,異性相吸異性相吸.k k:靜電力常靜電力常量量 4 4、適用條件：、適用條件：.真空真空(空氣中近似成立空氣中近似成立).點電點電荷荷第20頁/共33頁 電場：電場：1 1、定義、定義:存在于帶電體周圍的特殊存在于帶電體

9、周圍的特殊物質(zhì)物質(zhì)。2 2、基本性質(zhì)：、基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用，這種力對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫叫電場力電場力。第21頁/共33頁電場電場電荷電荷A電荷電荷B3、用場的觀點分析電荷、用場的觀點分析電荷A和和B間的相互作用：間的相互作用：第22頁/共33頁 人們經(jīng)過探索，發(fā)現(xiàn)可以用一些人們經(jīng)過探索，發(fā)現(xiàn)可以用一些光滑的曲線來光滑的曲線來形象地形象地表述電場。這樣表述電場。這樣的線就是的線就是電場線電場線。_+電場線電場線第23頁/共33頁2 2、電場線的特征、電場線的特征1 1）、電場線）、電場線密密的地方場強的地方場強強強，電場線，電場線疏疏的地方場強的地方場強弱弱2

10、2）、靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的）、靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點點3 3）、電場線不會相交，也不會相切）、電場線不會相交，也不會相切4 4）、電場線是）、電場線是假想假想的，實際電場中并不存在的，實際電場中并不存在5 5）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系第24頁/共33頁特點：特點：a a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大、離點電荷越近，電場線越密，場強越大b

11、b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。在此球面上場強大小處處相等，方向不同。3 3、幾種常見電場中電場線的分布及特點、幾種常見電場中電場線的分布及特點 1 1）、正、負(fù)點電荷的電場中電場線的分布）、正、負(fù)點電荷的電場中電場線的分布第25頁/共33頁特點：特點：a a、沿點電荷的連線，沿點電荷的連線，場強先變小后變大場強先變小后變大b b、兩點電荷連線中兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直（中垂線）垂直2 2）、等量

12、異種點電荷形成的電場中的）、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布電場線分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0 0等距離各點場強相等。等距離各點場強相等。第26頁/共33頁3 3）、等量同種點電荷形成的電場中電場中）、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況電場線分布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中、兩點電荷連線中點點O O處場強為處場強為0 0b b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為稀疏，但場強并不為0 0c c、兩點電荷連線的中點到無限遠(yuǎn)電場線、兩點電荷連線的中點到無

13、限遠(yuǎn)電場線先變密后變疏先變密后變疏第27頁/共33頁4 4）、勻強電場）、勻強電場特點：特點：a a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是故勻強電場的電場線是平行等距同向平行等距同向的直的直線線b b、電場線的疏密反映場強大小，電場方、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行向與電場線平行第28頁/共33頁1.判斷下列說法是否正確判斷下列說法是否正確 A只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷 B體積很大的帶電體一定不能看作點電荷體積很大的帶電體一定不能看作點電荷 C點電荷一定是電量很小的電荷點電荷一定

14、是電量很小的電荷 第29頁/共33頁2.關(guān)于庫侖定律公式關(guān)于庫侖定律公式 ,說法正確的是說法正確的是:()A.當(dāng)兩電荷的距離無窮遠(yuǎn)時當(dāng)兩電荷的距離無窮遠(yuǎn)時,庫侖力為零庫侖力為零B.當(dāng)兩電荷的距離趨于零時當(dāng)兩電荷的距離趨于零時,庫侖力為無窮大庫侖力為無窮大C.當(dāng)兩電荷的電量均增大為原來的當(dāng)兩電荷的電量均增大為原來的2倍倍,距離不變距離不變,庫侖力為原來的庫侖力為原來的2倍倍D.當(dāng)兩電荷的電量均增大為原來的當(dāng)兩電荷的電量均增大為原來的2倍倍,距離變?yōu)榫嚯x變?yōu)樵瓉淼脑瓉淼?倍倍,庫侖力不變庫侖力不變第30頁/共33頁3、如圖、如圖A、B、C三只相同的導(dǎo)體球，架在絕緣三只相同的導(dǎo)體球，架在絕緣支架上，

15、已知支架上，已知A球帶有正電荷，球帶有正電荷，B、C兩球不帶電。兩球不帶電。問：問：（1）如何使）如何使B、C兩球都帶有正電？兩球都帶有正電？（2）如何使）如何使B、C兩球都帶有負(fù)電？兩球都帶有負(fù)電？（3）如何使）如何使B、C兩球帶上異種等量的電荷？兩球帶上異種等量的電荷？ABC第31頁/共33頁例：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，例：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（下列說法正確的是：（）A A、這個電場只能是負(fù)電荷的電場、這個電場只能是負(fù)電荷的電場B B、點電荷、點電荷q q在在A A、B B兩處受到的電場力兩處受到的電場力F FB BFFA AC C、點電荷、點電荷q q在在A A、B B兩處的加速度大小，兩處的加速度大小，a aA AaaB B （不計重力）（不計重力）D D、負(fù)電荷在、負(fù)電荷在B B點處受到的電場力方向沿點處受到的電場力方向沿B B點切點切 線方向線方向ABB第32頁/共33頁