2020年高考物理库伦定律知识小结

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2020年高考物理专题复习:库仑定律的理解和应用精讲

2020年高考物理专题复习:库仑定律的理解和应用精讲

2020年高考物理专题复习:库仑定律的理解和应用精讲考点精讲 一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1)元电荷:e =1.6×10-19 C ,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同,但符号相反。

(2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。

2. 电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。

(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。

(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子。

(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,两者带同种电荷时,电荷量平均分配;两者带异种电荷时,异种电荷先中和后平分。

3. 感应起电:感应起电的原因是电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用。

(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

(2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和。

二、库仑定律1. 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。

2. 表达式:F =k 221rq q ,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量。

3. 适用条件:真空中的点电荷(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式;(2)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。

典例精讲例题1 如图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离为l ,为球壳外半径r 的3倍。

若使它们带上等量异种电荷,使其所带电荷量的绝对值均为Q ,那么a 、b 两球之间的万有引力F 1与库仑力F 2为( )A. F 1=G 22l m ,F 2=k 22lQ B. F 1≠G 22l m ,F 2≠k 22lQ C. F 1≠G 22l m ,F 2=k 22lQ D. F 1=G 22l m ,F 2≠k 22lQ 【考点】库仑定律的理解和应用【思路分析】虽然两球心间的距离l 只有球壳外半径r 的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点,因此,可以应用万有引力定律求F 1;而本题中由于a 、b 两球壳所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又因两球心间的距离l 只有其外半径r 的3倍,不满足l 远大于r 的要求,故不能将两带电球壳看成点电荷,所以库仑定律不适用,D 正确。

库仑定律知识点总结及练习题

库仑定律知识点总结及练习题

库仑定律知识点总结及练习题库仑定律是电磁学中的基本理论之一,描述了两个电荷之间相互作用的力的大小。

该定律由英国物理学家查尔斯·奥古斯特·库仑在18世纪末发现并提出,并被广泛应用于电磁学、静电学以及电路分析等领域。

本文将对库仑定律的相关知识点进行总结,并提供一些练习题供读者巩固学习。

一、库仑定律的表述库仑定律描述了两个电荷之间的力的大小与它们之间的距离的关系。

该定律的数学表达式为:F = k * |Q1 * Q2| / r^2其中,F代表两个电荷之间的力的大小,k为一个常量(库仑常数),Q1、Q2分别代表两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。

根据该定律,当两个电荷的大小增大时,它们之间的力也随之增大;当两个电荷之间的距离增大时,它们之间的力则减小。

二、电荷的性质根据库仑定律,电荷分为正电荷和负电荷。

同种电荷之间的相互作用力是排斥力,异种电荷之间的相互作用力是吸引力。

正电荷与负电荷之间存在吸引力,正电荷与正电荷之间存在排斥力,负电荷与负电荷之间存在排斥力。

三、电场和库仑定律电场是描述电荷周围空间状态的物理量。

根据库仑定律,任何一个电荷在周围的空间都会产生一个电场。

电场的大小与电荷的大小成正比,与距离的平方成反比。

电场的方向与电荷的性质有关:正电荷的电场指向电荷,负电荷的电场指向外部。

四、电势和库仑定律电场在空间中存在势能,称为电势。

电势的大小与电荷的性质和电荷之间的距离有关。

根据库仑定律,两个点之间的电势差与电场强度成正比。

电势差可以通过测量两个点之间的电场力来计算,并用单位电荷在单位距离内所具有的势能差来表示。

五、练习题1. 两个点电荷A和B之间的距离为r,电荷A的大小为Q1,电荷B的大小为Q2。

如果电荷A的大小加倍,电荷B的大小减半,两者之间的力会如何变化?2. 两个点电荷A和B之间的距离为r,电荷A的大小为Q1,电荷B的大小为Q2。

如果将两个电荷之间的距离减少到原来的1/3,两者之间的力会如何变化?3. 电荷A和电荷B之间的力为F1,电荷A和电荷C之间的力为F2,电荷A和电荷D之间的力为F3。

高中物理:《库仑定律电场强度》知识点总结

高中物理:《库仑定律电场强度》知识点总结

一、电荷守恒与库仑定律1. 自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.电荷间相互作用的规律是同种电荷相斥,异种电荷相吸.电荷量为e=1.6×10-19C称为元电荷,任何物体所带电荷量都是元电荷的整数倍.2. 摩擦起电、感应起电和接触带电等现象的本质都只是电荷的转移.3. 电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能是从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷代数和不变,这就是电荷守恒定律.电荷守恒是自然界的普遍规律,不仅适用于宏观系统,也适用于微观系统,例如两个物体间电荷的转移,摩擦起电,带电导体间的接触或连接,电容器连接时的电荷重新分布转移等.在求解这类问题时,可以利用下面的结论:完全相同的带电小球相接触,电荷量的分配规律为:同种电荷总电荷量平分,异种电荷先中和再平分.4. 库仑定律:公式:,静电力常量:k=9×109Nm2/C2.该定律适用于真空中两点电荷之间,Q1、Q2只需用绝对值代入即可求得作用力大小,方向由两电荷的电性判断,两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力.有时可将物体等效为点电荷.但“点”的位置与电荷分布有关.点电荷是一理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而使用库仑定律,否则不能使用.例 1. 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电荷量+7Q,B带电荷量-Q,C不带电,将A、B固定起来,然后让C球反复与A、 B两球接触,最后移去C球,试问A、B两球间的库仑力变为原来的多少倍?解析:题中所说的C与A、B反复接触之意,隐含了一个条件:A、B原先所带电荷量的总和,最后在三个相同的小球上均分,所以A、B两球最后带的电荷量均为,A、B两球原先有引力。

A、B两球最后的斥力以上两式相除可得:,即A、B间的库仑力变为原来的。

答案:例 2. 半径均为r的金属球如图所示放置,使两球的边缘相距为r,今使两球带上等量的异种电荷Q,设两电荷Q间的库仑力大小为F,比较F与的大小关系.解析:如果电荷能全部集中在球心处,则二者相等。

高中物理选修3-1-库仑定律

高中物理选修3-1-库仑定律

库仑定律知识集结知识元库仑定律知识讲解一、内容:在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.二、表达式:F=k,式中k表示静电力常量,k=9.0×109N∙m2/C2.三、库仑定律适用条件1.库仑定律只适用于真空中的静止点电荷,但在要求不很精确的情况下,空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律.2.当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时,可把带电体看做点电荷.但不能根据公式错误地推论:当r→0时,F→∞.其实在这样的条件下,两个带电体已经不能再看做点电荷了.3.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中于球心的点电荷,r为两球心之间的距离.4.对两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.四、应用库仑定律需要注意的几个问题1.库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷.点电荷是一种理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而适用库仑定律,否则不能适用.2.库仑定律的应用方法:库仑定律严格地说只适用于真空中,在要求不很精确的情况下,空气可近似当作真空来处理.注意库仑力是矢量,计算库仑力可以直接运用公式,将电荷量的绝对值代入公式,根据同种电荷相斥,异种电荷相吸来判断作用力F是引力还是斥力;也可将电荷量带正、负号一起运算,根据结果的正负,来判断作用力是引力还是斥力.3.三个点电荷的平衡问题:要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态,每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反,也可以说另外两个点电荷在该电荷处的合场强应为零.例题精讲库仑定律例1.'一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B,由于受到固定的带电小球A的作用,静止在如图所示的位置,丝线与竖直方向夹角为θ,A、B两球之间的距离为r且处在同一水平线上。

已知B 球的质量为m,带电荷量为q,静电力常量为k,A、B两球均可视为点电荷,整个装置处于真空中。

高中物理选修3-1库仑定律知识点考点高考题总结

高中物理选修3-1库仑定律知识点考点高考题总结

1-2库仑定律1.定律内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成 ,跟它们的距离的二次方成 ,作用力的方向在它们的连线上.电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力.2.库仑定律的表达式 库仑力F ,可以是引力,也可以是斥力,由电荷的电性决定.k 称静电力常量,k=9.0×109 N ·m 2/C 2.3.库仑定律的适用条件: , ,空气中也可以近似使用.电荷间的作用力遵守牛顿第三定律,即无论Q 1、Q 2是否相等,两个电荷之间的静电力一定是大小相等,【例2】(2004·广东)已经证实,质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电荷量为32 e ,下夸克带电荷量为-31e ,e 为电子所带电荷量的大小.如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为l ,l =1.5×10-15 m.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力).[解析]本题考查库仑定律及学生对新知识的吸取能力和对题中隐含条件的挖掘能力.关键点有两个:(1)质子的组成由题意得必有两个上夸克和一个下夸克组成.(2)夸克位置分布(正三角形).质子带电荷量为+e ,所以它是由两个上夸克和一个下夸克组成的.按题意,三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处.这时上夸克与上夸克之间的静电力应为:F 1=k 23232l ee ⨯=94k 22l e 代入数值,得F 1=46 N ,为斥力上夸克与下夸克之间的静电力为F 2=k 23231lee ⨯=92k 22l e 代入数值,得F 2=23 N ,为引力.【方法总结】此题型新颖,立意较独特,体现了从知识立意向能力立意发展的宗旨.关键在于挖掘题目的隐含条件,构建夸克位置的分布图.[基本概念]1. 电荷及电荷守恒定律()基元电荷:11601019e C =⨯-. (2)电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体这一部分转移到另一部分,这叫做电荷守恒定律。

库仑定律知识点总结

库仑定律知识点总结

库仑定律知识点总结哎呀,我的天呐!今天让我来给大家讲讲库仑定律,这可真是个神奇又有趣的知识呢!先来说说库仑定律是啥吧。

它就像是两个小磁球之间的吸引力或者排斥力的规则。

你想想,要是有两个带电荷的小球,它们之间的力可不是随便来的,而是有规律的,这规律就是库仑定律啦!比如说,有两个带正电的小球,它们就会互相排斥,就像两个爱生气的小朋友,谁也不想靠近谁。

那这个排斥力的大小是由啥决定的呢?这可就有讲究啦!首先,和它们带的电荷量有关。

电荷量越多,就好像小朋友的脾气越大,排斥力也就越强。

这难道不神奇吗?你说要是电荷量变得超级多,那这排斥力得多大呀?其次,还和它们之间的距离有关。

距离越远,就好像两个小朋友隔得老远,互相影响就小啦,力也就变小了。

这是不是跟我们生活中离得远的人关系就不那么亲密有点像?那库仑定律的公式呢,就像是一个神奇的魔法咒语,F=k*q1*q2/r² 。

这里的F 就是它们之间的力,k 是个常数,q1 和q2 是两个电荷的大小,r 就是它们之间的距离。

老师给我们讲的时候,还举了好多例子。

比如说,一个带2 库仑电荷的小球和一个带3 库仑电荷的小球,它们相距5 米,那它们之间的力就能算出来啦!同学们都在下面认真听,还不停地做笔记。

有的同学皱着眉头,好像在想:“这也太难了吧!”有的同学眼睛发亮,兴奋地说:“我懂啦,我懂啦!”我一开始也觉得有点晕乎,这一堆数字和字母,咋就决定了两个小球之间的力呢?但是后来,我多做了几道题,多琢磨了琢磨,嘿,还真就搞明白了!库仑定律可不光是在课本里有用,在生活中也有好多地方能看到它的影子呢!比如说,雷电的时候,云层里的电荷不就是遵循这个定律在活动吗?总之,库仑定律虽然有点复杂,但是只要我们认真学,多思考,就一定能掌握它!它就像是一把钥匙,能帮我们打开电学世界的大门,让我们看到更多神奇的现象和知识。

怎么样,你是不是也觉得库仑定律很有趣啦?。

高一物理库伦力知识点归纳总结

高一物理库伦力知识点归纳总结物理学中的库伦力是描述电荷之间相互作用的一种力。

在高中物理学中,我们学习了关于库伦力的基本原理和一些相关的知识点。

下面是对高一物理库伦力知识点的归纳总结。

1. 电荷和库伦定律- 电荷的基本性质:电荷分正负两种,同性相斥,异性相吸。

- 库伦定律:库伦定律描述了电荷之间的相互作用力。

根据库伦定律,两个电荷之间的相互作用力与电荷的大小和它们之间的距离成正比,与电荷的性质有关,与介质无关。

- 库伦定律公式:F = k * |q1 * q2| / r^2,其中F为电荷间的相互作用力,q1和q2为两个电荷的大小,r为它们之间的距离,k为库伦常数。

2. 电场和电场强度- 电场:电场是指在空间中存在电荷时,其周围的物质空间受到的力的作用。

- 电场强度:电场强度描述了一个点受到电场力作用的大小和方向。

对于一个正电荷,电场强度的方向指向远离电荷的方向;对于一个负电荷,电场强度的方向指向电荷的方向。

- 电场强度公式:E = F / q,其中E为电场强度,F为电荷受到的库伦力,q为电荷大小。

3. 电场线和电势能- 电场线:电场线是用来描述电场强度方向和强弱的图形表示。

电场线从正电荷出发,指向负电荷,密度表示电场强度大小。

- 电势能:电势能是指一个电荷在电场中具有的能量。

电势能与电荷的电量和两点之间电势差的乘积成正比。

- 电势能公式:Ep = k * |q1 * q2| / r,其中Ep为电势能,q1和q2为两个电荷的大小,r为它们之间的距离。

4. 电势差和电势差能- 电势差:电势差是指两个点之间电势的差异,也称为电压。

电势差可以用来描述电场力对电荷进行的功的大小。

- 电势差公式:ΔV = W / q,其中ΔV为电势差,W为电场力对电荷进行的功,q为电荷大小。

- 电势差能:电势差能是指电荷在电场中由于电势差而具有的能量。

5. 静电场和电场能- 静电场:静电场是指电荷处于静止状态时所形成的电场。

库仑定律知识点

库仑定律知识点1. 库仑定律说的是电荷之间的相互作用力呀!就像两个人之间的吸引力或排斥力一样。

比如两个带同种电荷的小球,会互相排斥呢,这不就跟两个互相看不顺眼的人一样嘛!2. 嘿,你知道不,库仑定律里那个力的大小和电荷的乘积有关哦!这就好比力量的大小取决于双方的某种特质呢。

像两个带电量很大的电荷,它们之间的作用力可就强得很呀,就像大力士之间的较量!3. 哇哦,库仑定律还和距离有关系呢!距离越远,力越小,这多像朋友之间距离远了,感觉就没那么亲密了呀。

你想想,两个电荷离得远了,它们之间的相互作用是不是就变弱啦。

4. 库仑定律真的很神奇呀!它能让我们明白电荷之间那种看不见的相互作用呢。

就像我们虽然看不见风,但能感觉到风的力量一样,电荷之间的力也是实实在在存在的呀!比如雷电,不就是电荷作用的结果嘛!5. 哎呀呀,库仑定律在生活中也有体现呢!比如说静电现象,那就是电荷在搞鬼呀。

用梳子梳头发会起静电,这不就是电荷相互作用的一个小例子嘛!6. 库仑定律告诉我们电荷的世界也有规则呢!是不是很奇妙呀!就好像我们的社会有法律一样。

两个电荷就得按照这个定律来“相处”,不然可就乱套啦!7. 你说库仑定律是不是很重要呀!它让我们了解了电荷之间那些神秘的联系。

好比我们了解了人与人之间的情感纽带一样,那可不是随随便便的呀!像摩擦起电,不就是电荷在遵循库仑定律的表现嘛!8. 库仑定律可不简单哟!它里面蕴含着好多知识呢。

就像一本厚厚的书,每一页都有精彩的内容。

比如解释一些电学现象,那可少不了库仑定律呀!9. 库仑定律真的是电学里的一个宝贝呀!它让我们对电荷的相互作用有了清楚的认识。

无论是在小小的实验里,还是在大大的电世界中,库仑定律都在发挥着重要的作用呢!我觉得库仑定律就是电学的基石呀!。

高二物理库仑力知识点归纳总结

高二物理库仑力知识点归纳总结物理学中的库仑力是一种电荷间相互作用的力,它是物理学中重要的基本力之一。

在高二物理学习中,库仑力是一个重要的知识点。

下面将对高二物理中关于库仑力的知识进行归纳总结。

1. 库仑定律库仑定律是描述电荷间相互作用的定律。

它表明,两个电荷之间的电场力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

数学表达式为:F = k * (q1 * q2) / r^2其中,F为电场力,k为库仑常数,q1和q2为两个电荷的电量,r为它们之间的距离。

2. 电荷的性质根据电荷的性质,电荷可以分为正电荷和负电荷。

相同的电荷相互排斥,不同的电荷相互吸引。

3. 带电粒子的力带电粒子之间的库仑力是由于它们的电荷之间的相互作用而产生的。

根据库仑定律,电荷的数量越大,电场力越大;电荷之间的距离越近,电场力越大。

4. 电荷的叠加原理当多个电荷同时存在时,它们之间的电场力可以进行叠加。

对于多个电荷之间的相互作用,可以将其视为一个电荷在其他电荷产生的电场中运动,并按叠加原理进行计算。

5. 库仑力的方向库仑力的方向与两个带电粒子之间的相对位置有关。

如果两个电荷同性,则它们之间的库仑力是排斥的,方向相互背离;如果两个电荷异性,则它们之间的库仑力是吸引的,方向相互朝向。

6. 库仑力与电场力库仑力是电场力的一种特殊情况。

当存在电荷时,电荷产生电场,其他电荷在该电场中受到电场力的作用,也就是库仑力的作用。

7. 库仑力的应用库仑力在实际生活中有广泛的应用。

例如,在静电场中,人体与物体之间会产生库仑力导致的静电吸附现象;在电磁感应中,库仑力是产生电磁感应的重要因素;在原子、分子和固体中,库仑力参与了化学反应和物质的结构。

总结:高二物理中的库仑力是学习的重要知识点。

通过库仑定律可以计算两个电荷之间的作用力,根据电荷的性质可以确定库仑力的方向。

库仑力与电场力相互关联,存在于带电粒子之间的相互作用中,并广泛应用于实际生活中的许多领域。

库仑定律-高考总复习

电场一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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。

即:221rq kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2 1.成立条件①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。

即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。

(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。

2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题例1. 在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。

①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? 解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2rkQq F =,F 、k 、q 相同时Q r ∝∴r A ∶r B =2∶1,即C 在AB 延长线上,且AB=BC 。

②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。

由2rkQq F =,F 、k 、Q A 相同,Q ∝r 2,∴Q C ∶Q B =4∶1,而且必须是正电荷。

所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q例2. 已知如图,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点。

静止时A 、B 相距为d 。

为使平衡时AB 间距离减为d /2,可采用以下哪些方法 A.将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B.将小球B 的质量增加到原来的8倍 C.将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解:由B 的共点力平衡图知L d g m F B =,而2d Q kQ F B A=,可知3mgL Q kQ d B A ∝,选BD 3.与力学综合的问题。

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2018年高考物理库伦定律知识总结
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
法国工程学天才库仑(C.A.Coulomb,1736—1806)是试图通过直接测量来寻找电力规律的第一人。

他原先研究力学,曾发现固体间的滑动摩擦定律f=μN。

他还是研究和制作扭秤的专家,并得出扭秤金属悬丝所受的扭力矩与扭转角度成正比,比例系数与细丝的长度、直径、切变弹性模量等有关。

库仑在1784至1785年间设计制作了一台精巧的能够测出10 -8N 微弱作用力的扭秤,用以测量两个带同号电荷的点电荷之间的电斥力。

所谓点电荷( point charge),是指这样的带电体,它本身的几何线度比起它到其他带电体的距离小得多。

于是,在研究问题时,它
的形状和电荷在其中的分布就无关紧要了,因此我们可以把它抽象成一个几何点。

点电荷的概念类似于力学中的质点,是一种理想化的物理模型。

库仑的扭秤实验如上图所示,在金属细丝下悬挂一根秤杆,秤杆的一端是一带电小球A,另一端有平衡体P.在A旁还置有另一与它大小一样的固定带电小球B。

因A球受B球的电力使秤杆偏转,转动细丝上端的旋钮,可使A球回复到原来位置。

由于细丝所受扭力矩等于A 球所受电力矩,而扭力矩与旋钮指针转过的角度成正比,所以电力矩的大小可以通过扭转角来比较和测量。

库仑认定,与引力中的质量类似,电力的大小取决于A、B两小球所带电量的乘积,接着通过扭秤的转角比较各种距离下A、B两球之间的电力。

库仑测出,当两球间距离之比为36: 18 : 8.5时,相应的扭转角为36°、144°、576°,即当两球间距离减小为一半和约四分之一时,其间的电力增大为4倍和16倍。

由此他得出:两个带同种电荷的点电荷之间的相互排斥力和它们之间距离的平方成反比。

这就是库仑扭秤实验的结论。

库仑扭秤实验的上述结果是用带电木髓小球A和B得出的,电力与A、B两球所带电量乘积成正比是库仑的假定。

据美国科学史家霍尔顿考证,库仑也曾用带电金属球A、B做过实验。

考虑到两个相同的带电金属小球互相接触后,它们各自所带的电量相等,如果把一个带电的金属小球和另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电量就会分给后者一半。

库仑用这个方法,获得了电量分别为q,q/2,
q/4,q/8 …的带电小球,用来研究电力和电量的关系,得出了或者说验证了电力与A、B两球所带电量乘积成正比的事
把上述实验规律概括起来,可用文字表述为: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。

三、对库伦公式的理解
(1)有人根据公式得到这样的结论当r无限接近于零时f就变的无限大,这是一个有问题的结论,如果单单从数学公式的角度去看,得出这样的结论是没有问题的,但是问题是这个公式不是数学公式,而是个物理公式,公式里的物理量都有实际意义,当r很小的时候首先电荷的大小就不再是远小于他们之间的距离了,也就是当r小到一定程度时,电荷就失去了作为点电荷的条件,既然电荷不能被看成点电荷,那么库伦定律公式也就不适用了。

(2)当出现多个带电体同时存在时,每两个带电体之间的电荷间相互作用力仍然遵守库仑定律。

(3)当某一个带电体同时受到多个带电体对它的库仑力作用时,依然可以用平行四边形定则,求出其所受的合力。

(4)可以将计算库仑力的大小和判断库仑力的方向两者分别进行,也就是计算库仑力时把两个点电荷的电荷量数值带入公式时不把正负号带入公式,然后再根据两个点电荷的电性进行库伦力方向的判断,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

(5)库仑力也叫静电力是按性质命名的,不是效果力,他与重力弹力等一样具有自己的特性,也同样遵守牛顿第三定律。

四、库仑力的求解与应用
(1)他具有一切力所具有的性质,所以它是矢量,合成分解时同样遵循平行四边形定则,与其他性质的力一起作用于物体上,使物体发生形变,产生加速度等。

(2)如何确定库仑力的大小和方向:
第一点,确定研究对象q1和q2。

第二点,找出q1和q2之间的距离。

第三点,根据公式求库仑力。

第四点,根据q1q2电性求力的方向。

(3)库伦力叠加原理,对于两个以上点电荷组成的系统,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,这就是叠加原理,计算时也就是同样遵循平行四边形法则。

五。

关于三个自由的点电荷只受库仑力作用下平衡的问题:
(1)三个点电荷一定在同一条直线上,同种电荷放在两边异种电荷放在中间,且靠近电量小了的一边。

(2)上一条可以简单记忆成“两同夹一异,两大夹一小,近小远大”。

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