上课,同学们好,请坐。这节课,我们学习第九章第二节库仑定理。
好,这节课老师带来了一个实验装置,老师把它简单画在黑板上。这是一个带电体,带电球把它称为c,然后这边悬挂了一个小球,它也带静电。
老师想问一问同学们,这两个带电体之间,它们的作用力大小可能和哪些因素有关呢?我们大胆地来猜想一下好不好?艾浩这位同学,哎,很好,请坐。这位同学说可能和电荷量的大小有关。还有没有可能和它们离的距离有关?两电荷之间的距离有关?还有没有?这位同学,他说可能还和这个电荷的形状有关系,形状大小,形状还可能和有什么有关系?哎,这位同学很好,请坐。这位同学说可能还和电荷分布有关。
好,其实这是同学们分析的因素。那老师告诉大家,其实还和介质有关。何为介质?比如说此时它们俩之间的介质可能就是空气,对吧?如果还有一些强磁场的话,可能就是在磁场中,我们就把这个称为介质。所以,我们通过分析发现,影响两个电荷之间作用力大小的因素可能有电荷量、距离大小、形状、电荷分布、介质。
那我们如何去进一步分析呢?通过控制变量法。但是我们会发现,这边需要考虑的因素很多,我们可以对它进行一个简化。首先,大小、形状和电荷分布,我们可以把这个视为一个均匀电荷分布的,并且我们可以去忽略它的大小。比如说这两个电荷比较小,它们的距离又比较远的时候,我们就可以去忽略电荷的大小。
我们想一想老师刚刚提到的这种思路,和之前学的什么有点像啊?对,我们在学第一节的时候是不是提到一个质点的概念?所以这边我们其实也引入了一个点电荷的概念。
点电荷是什么意思呢?就是我们可以去忽略这个电荷的大小、形状以及电荷分布,因为它并不是影响我们研究的主要因素,咱们就可以去忽略这个因素,使我们研究的问题变得更简单。
好,那我们再想一想这个介质应该怎么说呢?其实在我们中学阶段主要研究的就是在真空状态下,两电荷之间作用力的大小。真空中,包括我们接下来要研究的,其实都是要说明在真空中进行一个探究的。
