力与电荷量有关,而且两个电荷的电荷量越大力越大,反之力越小。
活动3:库仑通过扭秤实验进一步发现F∝,F∝q1q2,试写出电荷之间作用力的数量关系。
提示:由实验结果可知F∝,设k为比例系数,则F=k。
活动4:讨论、交流、展示,得出结论。
(1)库仑定律
①库仑定律内容
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。用公式表达即为F=k。
②库仑定律适用条件
a.真空中;b.静止;c.点电荷。
以上三个条件是理想化的,在空气中、速度远小于光速、带电体可看做点电荷时库仑定律也近似成立。
③静电力的确定方法
静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。
a.大小计算:利用库仑定律计算大小时,不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入q1、q2的绝对值即可。
b.方向判断:利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断。
(2)点电荷
①点电荷是理想化的物理模型:点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。
②带电体看成点电荷的条件
一个带电体能否看成点电荷,要看带电体的形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响是否可以忽略不计,如果可以忽略不计,则带电体就可以看成点电荷。即使是比较大的带电体,只要它们之间的距离足够大,也可以视为点电荷。
③易混淆的几个概念
比较项 点电荷 元电荷 小带电体 概念 忽略了大小、形状、电荷分布状况,只考虑电荷量的带电体 电子或质子所带的电荷量 体积较小的带电物体