电荷间相互作用的规律
初三物理两种电荷知识讲解
两种电荷【要点梳理】要点一、自然界的两种电荷及相互作用1、电荷：物体有了吸引轻小物体的性质，我们说物体带了电，或带了电荷。
2、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
3、正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4、负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5、电荷作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
要点诠释：1、带电体能够吸引轻小物体，这个吸引是相互的，轻小物体也会吸引带电体。
轻小物体是指质量和体积都很小的物体如：通草球，轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
2、使物体带电的方法：A、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，两种不同的物体相互摩擦后，各自带上等量异种电荷的现象。
B、接触带电：用接触的方法使物体带电，即：一个不带电的物体与另一个带电的物体接触时，不带电的物体也带了同种电荷。
接触带电实际上是电荷的转移。
要点二、验电器：1、验电器的结构：金属球、金属杆、金属箔。
2、作用：检验物体是否带电。
3、原理：同种电荷互相排斥。
4、检验物体是否带电的方法：看是否可以吸引轻小物体；通过验电器；利用电荷间的相互作用。
要点三、原子结构元电荷1、电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷；单位：库仑，符号是C。
2、原子结构：物体由分子、原子构成，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
质子带正电，核外电子带负电，且质子数=核外电子数，则原子带的正电荷与负电荷等量，原子不显电性，呈电中性，物体也呈电中性，但不能说物体没有电荷。
3、元电荷：精确的实验表明，任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍，即电子所带电荷量的整数倍。
因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”，也叫“元电荷”(带电量最小的电荷)，用符号“e”表示，则e=1.6×10-19C。
要点诠释：摩擦起电的实质，由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同，在相互摩擦中，束缚能力弱的物体失去电子而带正电，束缚能力强的物体得到电子而带负电。
三个电荷在一条直线上的平衡规律
三个电荷在一条直线上的平衡规律当我们说到电荷的平衡规律时，实际上就是在探讨这些电荷是如何相互影响的，以及怎样才能让它们保持稳定。
你可能会问，怎么才能在三个电荷的情况下找到这种平衡点呢？别急，咱们一步步来分析。
1. 电荷的基本概念1.1 什么是电荷？简单来说，电荷就是物体上的一种物理属性。
想象一下电荷就像是小小的磁铁，可以吸引或排斥其他的电荷。
电荷有两种，正电荷和负电荷，正电荷就像阳光一样热情，而负电荷则像阴雨天一样“冷淡”。
正负电荷会互相吸引，而同种电荷则会互相排斥。
1.2 电荷的相互作用电荷间的相互作用可以用库仑定律来描述。
库仑定律告诉我们两个电荷之间的作用力，与它们之间的距离和电荷量有关。
距离越近，作用力越强；电荷量越大，作用力也越强。
这个原理就像你在朋友之间传球一样，距离短传得快，距离长传得慢。
2. 三个电荷的平衡条件2.1 电荷排列当我们有三个电荷在一条直线上的时候，想要找到平衡点，首先得考虑它们的位置和电荷量。
平衡点的关键在于每个电荷所受的总力要等于零。
这个过程就像是你在找一个平衡木上的最佳位置，力的“合力”必须等于零，才能保持稳定。
2.2 平衡的公式要做到这一点，我们得用到一些公式。
对于三个电荷 A、B 和 C，假设它们分别位于 x1、x2 和 x3 位置上，电荷量分别为 qA、qB 和 qC。
我们需要确保在每个电荷所在的位置，总的电力是相互抵消的。
换句话说，就是每个电荷的受力情况要达到平衡，合力为零。
用公式表示就是 F总 = 0，其中 F 总是所有作用力的合力。
3. 实际应用与例子3.1 实际应用这种电荷平衡的概念在许多实际应用中都能见到。
比如在电子设备中，我们需要保证电荷的分布稳定，以防设备出现故障。
就像你在平衡一根长杆时，需要确保每边的重量都差不多，电荷的平衡同样关键。
3.2 生活中的例子举个例子，想象一下你在玩一个游戏，游戏里有三个角色，他们分别是你的朋友、你的敌人和一个中立角色。
高二物理秋季(教师版)第4讲 电荷的相互作用 库仑定律
第四讲 电荷的相互作用 库仑定律一、正、负电荷，电荷守恒1．同性电荷互相推斥，异性电荷互相吸引。
2．中和：等量异种电荷相互抵消的现象。
3．物体带电：使物体中的正负电荷分开过程。
（不带电物体，正负电荷等量） 带正电：物体失去一些电子带正电。
带负电：物体得到一些电子带负电。
4. 电荷守恒：电荷不能创造，不能消灭，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。
二、库伦定律:同种电荷相互______，异种电荷相互______，作用力沿着两电荷的连线。
1. 当带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看成带有电荷的点，这样的带电体叫做_________。
（相当于质点，是一种理想化的物理模型）2. 库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比；力的方向在它们的连线上。
122Q Q F kr =（229/C m N 100.9⋅⨯=k ）3. 库仑定律详解：（1）库仑定律的适用条件：仅对______中的_______适用，当带电体大小与它们距离相比不可忽略时，电荷不能视为集中一点，r 不能确定，不适用库仑定律。
如果点电荷不止两个，则某点电荷所受的总的作用力应是各点电荷对它作用力的矢量和。
（2）像距较远的均匀带电体也可近似看做点电荷。
（3）各个物理量都要采用国际单位制，各物理量的单位必须是：F ：N 、Q ：C 、r ：m 。
K ：静电力恒量，重要的物理常数K=9.0×109N `m 2/C 2，其大小是用实验方法确定的。
（4）关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。
（5）不能单纯地从数学意义上去考虑，以为r→0时，由122Q Q F kr =便可得到F为无穷大了，事实上，当r→0时，带电体便不能看作点电荷，公式也不再适用了。
1电荷间相互作用规律
第二节 探究静电力 【例题3】甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球 其中只 例题3 丙为三个完全相同的金属小球, 有一个带电, 如果让甲球分别依次与乙球、丙球接触后,再 有一个带电 如果让甲球分别依次与乙球、丙球接触后 再 把甲、丙球放在相距 处 它们的库仑力为F； 把甲、丙球放在相距R处, 它们的库仑力为 ；若让丙球分 别依次跟乙球、甲球接触后 再把甲、丙球放在相距R处 别依次跟乙球、甲球接触后, 再把甲、丙球放在相距 处, 它 们间的库仑力为4F, 则可知原来带电的球是： 则可知原来带电的球是： 们间的库仑力为 A.甲球 甲球 【答案】A 答案】 B.乙球 乙球 C.丙球 丙球 D.无法判断 无法判断
真空中的库仑定律
• 1.内容 真空中的两个点电荷间的作 内容:真空中的两个点电荷间的作 内容 用力跟它们的电量的乘积成正比,跟 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 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. 力的方向在它们的连线上 F=KQ1Q2/r2 • 2.公式 公式: . 公式 • 3.理解 只适合用于真空中点电荷 理解:只适合用于真空中点电荷 理解 只适合用于真空中点电荷. 求出的静电力是相互作用力. 求出的静电力是相互作用力 计算时先代入电量的绝对值, 计算时先代入电量的绝对值 然后再根据电性来判断是引力还是 斥力. 斥力
3 答案】 AB同性 斥力。 同性， 【答案】①若AB同性，斥力。 F 8 AB异性 引力。 异性， ②若AB异性，引力。 1 F
8
例：氢原子由一个质子和一个电子组成。根据经典 模型，电子绕核做圆周运动，轨道半径让是 5.3×10-11m。已知质子的质量mp为1.7 ×10-27kg，电 子的质量me为9.1 ×10-31kg，万有引力常量G为 6.7 ×10-11N.m2/kg2。求：
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。
电荷间的相互作用规律
电荷间的相互作用规律
库伦力是指两个电荷之间的静电相互作用力。
根据库伦定律，两个电
荷之间的库伦力与它们的电量大小成正比，与它们之间的距离平方成反比。
具体表达式为F=k*q1*q2/r^2，其中F表示两个电荷之间的力，k是一个
常数，q1和q2分别是两个电荷的电量，r是两个电荷之间的距离。
根据
库伦定律，同种电荷之间的相互作用力为斥力，异种电荷之间的相互作用
力为引力。
在空间中存在电场，电荷在电场中会受到电场力的作用。
电场力是指
电荷在电场中感受到的力。
根据库伦定律，电场力与电荷的电量大小成正比，与电场强度成正比。
具体表达式为F=q*E，其中F表示电荷在电场中
受到的力，q是电荷的电量，E是电场的强度。
1.库伦力是电荷间的相互作用力，与电荷的电量大小成正比，与电荷
间距离的平方成反比。
同种电荷之间的相互作用力为斥力，异种电荷之间
的相互作用力为引力。
2.电场力是电荷在电场中受到的力，与电荷的电量大小成正比，与电
场强度成正比。
3.电荷间的相互作用力是一个矢量，具有方向性。
同种电荷之间的相
互作用力的方向是两个电荷连线的方向，异种电荷之间的相互作用力的方
向是从正电荷指向负电荷。
4.如果在空间中存在多个电荷，它们之间的相互作用力可以通过叠加
原理来计算。
即每个电荷受到的作用力等于其他每个电荷对它的作用力的
矢量和。
除了库伦力和电场力之外，电荷间还存在其他相互作用规律，如磁场力、引力等。
这些相互作用规律在不同的物理问题中发挥着重要作用，进一步丰富了我们对电荷间相互作用的认识。
人教版高二物理必修第三册：库仑定律
q1 F
1
+
q2 F
2
r
15
解：正、负电荷之间的相互作用力为吸 引力，大小为
F1
F2
k
q1q2 r2
9.0109 2108 4108 N 0.3 2
8.0 105 N
小结：在应用库仑定律求电荷间的相
互作用力时，电荷量的正负号不要代入公
式进行计算，只用它们的绝对值进行计算 ，方向另外说明。
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
9.2 库仑定律
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
复习巩固
一、电 荷 两种电荷:正电荷、负电荷。 作用规律：同性相斥、异性相吸。 电荷性质：吸引轻小物体。
二、起电方法 1.摩擦起电 2.感应起电 3.接触起电
共同本质:电荷的移动
2
三 电荷守恒定律
表述1：在一个与外界没有电荷交换的系统内，
电荷，质子是最小的正电荷。
元电荷:e =1.6×10-19 C
4
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
探究一:影响电荷间相互作用力的因素 过程与方法: 控制变量法 保持电量Q不变,距离 r与F 有什么关系?
保持距离r不变,电量 Q与F 有什么关系?
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
5
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
C．F/8
D．3F/8
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答案：A、B、D．
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
17
人教版高二物理必修第三册：库仑定 律
2. 在真空中，一个电荷量为 2.0×10–9
C 的点电荷 q ，受到另一个点电荷Q 的吸 引力为 8.1×10-3 N, q 与Q 间的距离为 0.1 m , 求Q 的电荷量。
库伦效率公式
库伦效率公式库伦效率公式是描述电荷之间相互作用的物理定律。
它是物理学家查尔斯·奥古斯丁·库伦在18世纪末提出的，用于计算两个电荷之间的相互作用力大小。
库伦效率公式的表达式如下：F = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中，F表示两个电荷之间的相互作用力，k表示库伦常数，q1和q2分别表示两个电荷的电量，r表示两个电荷之间的距离。
库伦效率公式是电磁学中重要的基本定律之一，它可以用于解释和预测电荷之间的相互作用。
根据库伦效率公式，当两个电荷的电量增大或两个电荷之间的距离减小时，它们之间的相互作用力将增大。
反之，当电量减小或距离增大时，相互作用力将减小。
这个公式揭示了电荷之间相互作用的本质规律。
库伦效率公式的应用非常广泛。
在静电学中，我们可以通过库伦效率公式来计算静电场中电荷的受力情况。
在电动力学中，库伦效率公式可以用于计算电荷在电场中受到的力和加速度，从而研究电流和电磁波的产生和传播。
在电子学中，库伦效率公式可以用于计算电子在电子束中的运动轨迹和电子束的聚焦效果。
在原子物理学和凝聚态物理学中，库伦效率公式可以用于描述原子核和电子之间的相互作用力，从而研究原子和固体的性质。
除了上述应用外，库伦效率公式还在化学、生物学和医学等领域有着广泛的应用。
在化学反应中，库伦效率公式可以用于计算离子之间的相互作用力，从而研究化学反应的速率和平衡。
在生物学中，库伦效率公式可以用于解释生物分子之间的相互作用，从而研究生物大分子的结构和功能。
在医学中，库伦效率公式可以用于计算生物体内电荷之间的相互作用力，从而研究身体的生理和病理过程。
库伦效率公式是描述电荷之间相互作用的重要定律，它在物理学和相关学科中有着广泛的应用。
通过库伦效率公式，我们可以理解和解释电荷之间相互作用的本质规律，从而深入研究和应用电磁学、电子学、原子物理学、化学、生物学和医学等领域的知识。
三个自由电荷共线平衡的规律
三个自由电荷共线平衡的规律
当存在三个自由电荷，它们分别带有正电荷、负电荷和中性电荷，并共线排列时，存在一些规律，使它们能够保持平衡。
这种平衡是通过电荷之间的相互作用力来实现的，以下是这些规律的描述：
1. 电荷的大小与距离的关系：根据库伦定律，电荷之间的相互作用力与它们的
电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
因此，在共线排列的情况下，如果正电荷和负电荷之间的距离比正电荷和中性电荷、负电荷和中性电荷之间的距离大，那么正电荷和负电荷之间的电荷量应该比正电荷和中性电荷、负电荷和中性电荷之间的电荷量大，以使相互作用力平衡。
2. 电荷的正负与距离的关系：根据电荷之间的相互作用原理，同性电荷之间的
相互作用力是排斥力，异性电荷之间的相互作用力是吸引力。
在共线排列的情况下，如果正电荷和负电荷之间的距离比正电荷和中性电荷、负电荷和中性电荷之间的距离小，那么正电荷应该在两个中性电荷的靠近一侧，而负电荷应该在另一侧，以使相互作用力平衡。
3. 电荷的位置与对称性：在共线排列的情况下，如果中性电荷位于正电荷和负
电荷之间的中点，且正负电荷的电荷量相等，那么它们之间的相互作用力会互相抵消，从而保持平衡。
这是由于电荷间的相互作用是矢量性质，具有方向性，而处于对称位置的电荷具有相似大小和相反方向的相互作用力。
因此，通过调整电荷的位置和电荷量，可以使三个自由电荷共线排列时保持平衡。
总结起来，当存在三个自由电荷共线排列时，它们能够保持平衡的规律主要包
括电荷的大小与距离的关系、电荷的正负与距离的关系，以及电荷的位置与对称性。
这些规律帮助理解电荷之间的相互作用力，并为实现平衡状态提供了依据。
1.2 探究电荷相互作用规律
工具
第1章 电荷的相互作用 章
栏目导引
工具
第1章 电荷的相互作用 章
栏目导引
电荷间相互作用力的大小跟什么有关
提出问题 电荷间相互作用力的大小跟什么因素有关 两电荷间距离 猜想与假 1.两电荷间距离 2.两电荷电荷量 两电荷电荷量 设 1.按课本 11图1－8装置，保持电荷量不变，改变 球的 按课本P 装置， 按课本 － 装置 保持电荷量不变，改变A球的 位置；位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大， 位置；位置不同，偏角不同，且距离越近，偏角越大， 说明小球所受电力越大，即两球距离越小， 进行实验 说明小球所受电力越大，即两球距离越小，电荷间相 与收集证 互作用力越大 2.A球放在同一位置，增大或减小其所带电量．带电量 球放在同一位置， 据 球放在同一位置 增大或减小其所带电量． 越大，偏角越大，说明小球所受电力越大， 越大，偏角越大，说明小球所受电力越大，即带电量 越大， 越大，电荷间相互作用力越大 与电荷间相互作用力有关的因素： 与电荷间相互作用力有关的因素： 分析与结 1.两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大 两电荷间距离： 两电荷间距离 距离越近， 论 2.两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大 两电荷电荷量： 两电荷电荷量 电荷量越大，
m2 Q2 A．F 引＝G 2 ，F 库＝k 2 ． l l m2 Q2 B．F 引≠G 2 ，F 库≠k 2 ． l l m2 Q2 C．F 引≠G 2 ，F 库＝k 2 ． l l m2 Q2 D．F 引＝G 2 ，F 库≠k 2 ． l l
工具
第1章 电荷的相互作用 章
)
栏目导引
解析】 均匀的导体带电球壳可以看成是质点， 【解析】 均匀的导体带电球壳可以看成是质点，但不 能看成是点电荷．由于 a、b 两球所带异种电荷相互吸引， 能看成是点电荷． 、 两球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 使它们各自的电荷分布不均匀， 较密集， 较密集，又 l＝3r，不满足 l≫r 的要求，故不能将带电球壳 ＝ ， ≫ 的要求， Q2 看成点电荷，所以不能应用库仑定律， 看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故 F 库≠k 2 . l 万有引力定律适用于两个可看成质点的物体， 万有引力定律适用于两个可看成质点的物体， 点的物体 虽然不满 足 l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看 ≫ ，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀， 做质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律， 做质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故 F m2 ＝G 2 . l
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电荷间相互作用的规律
电荷是物质中最基本的性质之一，它们之间的相互作用对于物质的性质和现象具有重要影响。
根据电荷间的相互作用规律，我们可以更好地理解电磁现象、电场和电势的形成、电荷的运动等。
同性电荷相斥，异性电荷相吸。
这是电荷间最基本的相互作用规律。
当两个电荷具有相同的正负性时，它们会互相排斥，力的方向指向远离彼此的方向；而当两个电荷具有相反的正负性时，它们会互相吸引，力的方向指向彼此靠近的方向。
这一规律是由库伦定律给出的，它表明了电荷间相互作用力与电荷的大小和距离的关系。
电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
根据库伦定律，两个电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。
也就是说，当两个电荷之间的距离变小一倍时，相互作用力将增大四倍；当距离增大一倍时，相互作用力将减小四倍。
这一规律说明了电荷间相互作用力的强度与距离之间的关系。
电荷间的相互作用力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反的。
根据牛顿第三定律，两个电荷之间的相互作用力和反作用力大小相等，方向相反。
换句话说，如果一个电荷对另一个电荷施加了力，那么另一个电荷也会对第一个电荷施加同样大小、方向相反的力。
这一规律保证了电荷间相互作用的平衡。
在电场中，电荷间的相互作用力是通过电场实现的。
电场是由电荷产生的一种物理场，它对其他电荷施加力。
当一个电荷放置在电场中时，它会受到电场力的作用，力的大小与电荷的大小成正比，与电场强度成正比。
电场力的方向与电场强度指向的方向一致。
电场力是电荷间相互作用的一种表现形式，它使得电荷在电场中发生运动。
电荷间的相互作用力可以通过电势差来描述。
电势差是用来描述电场中电荷的能量状态的量。
电势差的大小与电荷间的相互作用力成正比，与电荷的大小成正比，与电荷间的距离成反比。
电势差的方向与电场力的方向相反。
电势差是电荷间相互作用的一种度量，它使得我们可以计算电荷在电场中的能量变化。
电荷间的相互作用遵循一定的规律。
同性电荷相斥、异性电荷相吸；相互作用力与距离的平方成反比；相互作用力和反作用力大小相等、方向相反；电场力和电势差用于描述电荷间的相互作用。
这些规律为我们解释和理解电磁现象、电场和电势的形成、电荷的运动等提供了重要的依据。
通过研究电荷间的相互作用规律，我们可以更好地探索电磁学的奥秘，深入理解电荷的本质。