← 返回实验目录 EXP-20 / COULOMB'S LAW

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...

实验数据记录表

先保持电荷量不变,改变 r 并记录
序号q₁ / nCq₂ / nCr / cm1/r² / m⁻²|q₁q₂| / nC²F / 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
  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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