第九章第二节 · 库仑定律
F = k|q₁q₂|/r² · 控制变量 · 库仑扭秤
☝ 拖动悬点 P 改变两球距离
初始化中...
教材探究路径(点击切换实验)
实验数据记录表
先保持电荷量不变,改变 r 并记录| 序号 | q₁ / nC | q₂ / nC | r / cm | 1/r² / m⁻² | |q₁q₂| / nC² | F / μN |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 尚未记录数据 | ||||||
记录至少 3 组数据,图像会自动检验正比或平方反比关系。
教材要点:从定性现象到库仑定律
- 定性探究:带电体 C 与丝线悬挂小球同号时相斥、异号时相吸。保持电荷量不变,距离越大,悬线偏角越小;保持距离不变,电荷量越大,偏角越大。
- 控制变量:探究距离时保持
q₁、q₂不变;探究电荷量时保持r和另一个电荷量不变。把横轴分别改为1/r²、|q₁q₂|,若数据成直线,就支持相应关系。 - 库仑扭秤:静电力对横杆产生力矩,悬丝的扭转力矩与之平衡,把难以直接测量的微小静电力转化为可读的扭转角。
- 适用条件:
F=k|q₁q₂|/r²适用于真空中的静止点电荷,k=9.0×10⁹ N·m²/C²。实际带电体的线度远小于间距时,才可近似看成点电荷。 - 方向:静电力沿两点电荷的连线;同种电荷相斥,异种电荷相吸,两个电荷所受力等大、反向。
F ∝ |q₁q₂|
F ∝ 1/r²
F = k|q₁q₂|/r²