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库仑定律

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库伦定律的内容

真空中两个静止的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;同名电荷相斥,异名电荷相吸。

 

库伦定律

库伦定律的公式

库仑定律公式

库仑定律的概念里,规定了库仑力的物理公式:F=kq1q2/r2

库仑定律的适用条件是什么?

库仑定律反应的是电荷间基本相互作用的规律,库仑定律的适用条件有如下两条:

第一,上述库仑定律的计算式,只适用于两个点电荷间的基本相互作用力(库仑力)的计算。

如相互作用的双方是均匀带电的球体,则可将其视为电量集中于球心处的点电荷;

如相互作用的双方是不能视为点电荷的一般带电体,则应将其分割成若干小区域,使每一小区域内所带电荷均可视为点电荷,算出各小区域所受的库仑力后再求矢量和。

第二,上述库仑定律的计算式,只适用于处在真空中的两个点电荷间的相互作用力(库仑力)的计算。

如果两个点电荷是处在某种电介质中,则其间相互作用的库仑力应在上式所计算出的数值基础上除以该介质的介电常数来修正,但通常中学物理阶段并不要求做这样的计算。

库伦

库仑定律公式中的k是多少

库仑定律公式中的k=9×109Nm2/C2

库仑定律的局限性

库仑定律没有解决电荷间相互作用力是如何传递的,甚至按照库仑定律的内容,库仑力不需要接触任何媒介,也不需要时间,而是直接从一个带电体作用到另一个带电体上的。即电荷之间的相互作用是一种“超距作用”,然而另一批物理学家认为这类力是“近距作用”,电力通过一种充满在空间的弹性媒介——以太来传递。

英国科学家法拉第在研究电场时首先提出场的观点。他认为电荷会在其周围空间激发电场,处于电场中的其他电荷将受到力的作用,即电荷与电荷的相互作用时通过存在于它们之间的场来实现的。

现代科学已经证实,相互作用不是“超距”的,但“近距”观点所假定的以太是不存在的,电荷之间存在相互作用力是通过电场来传递的,电荷之间相互作用的传递速度是光速。

很多学生接触静电场内容时总觉得抽象,很多概念理解不透彻。我们把一些基本概念给同学们做了一个总结。在这篇文中,我们主要讲解内容是:库伦定律的概念与电荷种类及守恒定律。

库仑定律成立的条件

库伦定律成立的条件,有两个分别是:

(1)真空中.。一般考题中,在空气中也可以认为成立。

(2)点电荷。

注明:点电荷是一个抽象的理想模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互静电场力的影响能忽略时,就可以把该带电体看做点电荷。

(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,不管两球相距多近,万有引力公式中的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,就不能再用球心距来代替库仑定律公式中的r)。

库仑定律应用须知

(1)两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律(作用力与反作用力);

(2)使用库仑定律计算时,电量不用考虑是正电还是负电,用绝对值代入,作用力的方向根据”同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”规律来进行判定。

库仑定律理解与应用

(1)库仑力的性质:库仑力具有力的一切性质,相互作用的两个点电荷之间的作用力满足牛顿第三定律,即两个点电荷(不论其电荷量是否相等)所受的库仑力总是大小相等、方向相反的。

(2)库仑力的叠加:库仑定律讨论的是真空中两个点电荷之间的静电力。当空间有两个以上的点电荷时,作用于每一点电荷的总静电力,等于其他点电荷单独存在时作用于该电荷的静电力的矢量和。这就意味着:一个点电荷作用于另一个点电荷的力总是符合库仑定律的,不论周围是否存在其他电荷。

(3)运用库仑定律时应该注意的问题:不能单纯地从数学意义上理解,而误认为当r→0时,事实上,当r→0时,带电体便不能视为点电荷了,此公式也就不再适用了,因此也就不能用库仑定律的表达式去判断力的大小了。

电荷守恒定律解释

电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不会被消灭,它们只能从某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,系统的电荷总数是不变的。

注意:电荷的变化大多情况下是电子的转移引起的;完全相同的带同电金属球相接触,总电荷量平均分配;异种电荷会先中和,再平分。

正负电荷的规定:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的规定为负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒,带正电荷。

元电荷(最小带电量):一个元电荷的电量为1.6×10-19C,也就是一个电子所带的电量。任何带电体的带电量,都是元电荷电量的整数倍。

起电方式总结

使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种:

(1)摩擦起电

(2)接触起电

(3)感应起电。

学生库仑定律学习问题与王尚老师回复

高中物理考点答疑

学生问题1:王尚老师您好,我做您的物理自诊断,发现库仑定律专题的知识好难啊,咋和前面力学都联系在一起呢?

王尚老师:这是很多高二学生普遍面临的问题。高中物理选修3-1都说难,难在哪里?很多学生是前面力学不扎实,静电场、磁场要用到力学知识联合求解就不会了。您觉得难,这说明是物理自诊断已诊断出了您的问题,前面哪部分内容薄弱,尽早去巩固吧。

学生问题2:物理自诊断的库仑定律专题的例9还是有些困惑。不知道咋想到了对称性。

王尚老师:您多看几遍,再来思考这个问题。如果不考虑用对称的方法来求,还能咋求呢?这类问题条件太少,就得想办法找解决思路。您再结合例8看看吧。

参考文献

带电粒子的偏转http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43296.html

库伦定律的概念和公式http://zg.gaozhongwuli.com/index.php/archives/2695

高二物理静电场库伦定律的基本概念http://blog.gaozhongwuli.com/37862

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