静电场电荷守恒及库仑定律

2020-02-28
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  一、起电方法的实验探究


      1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。


      2.两种电荷


  自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.


      3.起电的方法


  使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电


      1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)


      2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)


      3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)


  三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.


  二、电荷守恒定律


      1、电荷量:电荷的多少。在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的


  整数倍。(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍.)


      3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。


      4、电荷守恒定律


  表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。


  第2节:库仑定律


  一、电荷间的相互作用


      1、点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。点电荷是一种理想化的物理模型。VS质点


      2、带电体看做点电荷的条件:


      ①两带电体间的距离远大于它们大小;


      ②两个电荷均匀分布的绝缘小球。


      3、影响电荷间相互作用的因素:①距离②电量③带电体的形状和大小


  二、库仑定律


  在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。


      F=kQq/(r^2)(静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2)


  注意1.定律成立条件:真空、点电荷


      2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)


      3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值


      4.方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸


      5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力库仑扭秤实验、控制变量法


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