【高中物理】库仑定律 2022-2023学年高二物理人教版(2019)必修第三册
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两侧电荷量大，中间电荷量小
结论2：两大夹小
思考讨论：三球平衡,r1、r2与B、C的电量关系？
C qc r1 A qA r2 B qB
结论3：近小远大
四、三个自由电荷平衡的规律:
①三点共线、 ②两同夹异、 ③两大夹小、 ④近小远大。
2、库仑力方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。 3、式中的k是比例系数，叫做静电常量。k＝9.0×109 N·m2 / C
思考讨论：有人根据 正确吗？
F
=
k
q1q2 r2
推出当r→0时，F→∞，你认为他的说法
从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误 的。因为当r→0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公式也 就不再适用了。
②探究F与q的关系
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚 至连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、 一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小 球的作用力相等，因此，可以断定这两个小球接触后所带的电荷 量相等。这意味着，如果使一个带电金属小球与另一个不带电的 完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半。
库仑定律既可以计算库仑力的大小，还可以判断库仑力的方 向。当带电体带负电荷时，不必将负号代人公式中，只将电 荷量的绝对值代入公式算出力的大小，再依据同种电荷相互 排斥、异种电荷相互吸引来判断方向。
三、静电力的叠加原理
1、如果存在两个以上点电荷，那么，每个点电 荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力。两 个点电荷之间的作用力不会因第三个点电荷的 存在而有所改变。
一、电荷之间作用力
1、库仑定律：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。 这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。
2、适用条件 ： ①严格条件：只适用于真空中的两个静止的点电荷。 ②近似条件：实际上对空气中两个静止点电荷，或运动速度不大的两个点 电荷也可以应用库仑定律。
2、两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作 用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用 力的矢量和。
说明：库仑定律是电磁学的基本定律之一。库仑定律给出的虽然是点电荷 之间的静电力，但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。 所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律就可以求出带电体之 间的静电力的大小和方向。
注意区分：点电荷和元电荷。
实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转， 通过悬丝扭转的角度来比较力的大小。
实验方法：控制变量法 ①探究F与r的关系 ②探究F与q的关系
①探究F与r的关系
改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭 转的角度，就可以找到力F与距离r的关 系，结果是力F与距离r的二次方成反比， 即：
多次重复，可以把带电小球的电荷量q分为
这样又可以得出电荷之间的作用力与电荷量的关系： 力F与q1和q2的乘积的关系
二、库仑定律的表达式：
1、适用条件 ：
F
=
k
q1q2 r2
①严格条件：只适用于真空中的两个静止的点电荷。
②近似条件：空气中两个静止点电荷，也可以应用库仑定律。
例如：均匀带电球、均匀带电球壳：对球外空间的点电荷作用，可以等效
为电荷集中在球心的点电荷，再用库仑定律求力。
思考：两个靠近的带电金属球，是否可以看作 是集中在球心位置的点电荷？
F＜k
Q2 L2
F＞k
Q2 L2
思考讨论： 三球平衡，C球带正电还是负电？
C
A
B
C
A
B
结论1：两同夹异
思考讨论：三球平衡,A和B、C电荷量的大小关系？
第九章 静电场及其应用
库仑定律
人教版高中物理
必修3
通过本实验可以看到，电荷之间的作用力随着 电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似 的形式呢？也就是说，电荷之间的相互作用力，会 不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离 的二次方成反比？
英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷 间的力。不过，最终解决这一问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分 精妙的实验（扭秤实验）,对电荷之间的作用力开展研究,于1785年得出了库仑 定律。
3、点电荷
①当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小 及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以 看作带电的点，叫作点电荷。 ②点电荷是理想化模型：点电荷类似于力学中的质点，实际中并不存在。
注意：一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其 大小和形状确定。
结论2：两大夹小
思考讨论：三球平衡,r1、r2与B、C的电量关系？
C qc r1 A qA r2 B qB
结论3：近小远大
四、三个自由电荷平衡的规律:
①三点共线、 ②两同夹异、 ③两大夹小、 ④近小远大。
2、库仑力方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。 3、式中的k是比例系数，叫做静电常量。k＝9.0×109 N·m2 / C
思考讨论：有人根据 正确吗？
F
=
k
q1q2 r2
推出当r→0时，F→∞，你认为他的说法
从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误 的。因为当r→0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公式也 就不再适用了。
②探究F与q的关系
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚 至连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、 一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小 球的作用力相等，因此，可以断定这两个小球接触后所带的电荷 量相等。这意味着，如果使一个带电金属小球与另一个不带电的 完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半。
库仑定律既可以计算库仑力的大小，还可以判断库仑力的方 向。当带电体带负电荷时，不必将负号代人公式中，只将电 荷量的绝对值代入公式算出力的大小，再依据同种电荷相互 排斥、异种电荷相互吸引来判断方向。
三、静电力的叠加原理
1、如果存在两个以上点电荷，那么，每个点电 荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力。两 个点电荷之间的作用力不会因第三个点电荷的 存在而有所改变。
一、电荷之间作用力
1、库仑定律：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。 这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。
2、适用条件 ： ①严格条件：只适用于真空中的两个静止的点电荷。 ②近似条件：实际上对空气中两个静止点电荷，或运动速度不大的两个点 电荷也可以应用库仑定律。
2、两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作 用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用 力的矢量和。
说明：库仑定律是电磁学的基本定律之一。库仑定律给出的虽然是点电荷 之间的静电力，但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。 所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律就可以求出带电体之 间的静电力的大小和方向。
注意区分：点电荷和元电荷。
实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转， 通过悬丝扭转的角度来比较力的大小。
实验方法：控制变量法 ①探究F与r的关系 ②探究F与q的关系
①探究F与r的关系
改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭 转的角度，就可以找到力F与距离r的关 系，结果是力F与距离r的二次方成反比， 即：
多次重复，可以把带电小球的电荷量q分为
这样又可以得出电荷之间的作用力与电荷量的关系： 力F与q1和q2的乘积的关系
二、库仑定律的表达式：
1、适用条件 ：
F
=
k
q1q2 r2
①严格条件：只适用于真空中的两个静止的点电荷。
②近似条件：空气中两个静止点电荷，也可以应用库仑定律。
例如：均匀带电球、均匀带电球壳：对球外空间的点电荷作用，可以等效
为电荷集中在球心的点电荷，再用库仑定律求力。
思考：两个靠近的带电金属球，是否可以看作 是集中在球心位置的点电荷？
F＜k
Q2 L2
F＞k
Q2 L2
思考讨论： 三球平衡，C球带正电还是负电？
C
A
B
C
A
B
结论1：两同夹异
思考讨论：三球平衡,A和B、C电荷量的大小关系？
第九章 静电场及其应用
库仑定律
人教版高中物理
必修3
通过本实验可以看到，电荷之间的作用力随着 电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。
电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似 的形式呢？也就是说，电荷之间的相互作用力，会 不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离 的二次方成反比？
英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人都确信“平方反比”规律适用于电荷 间的力。不过，最终解决这一问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分 精妙的实验（扭秤实验）,对电荷之间的作用力开展研究,于1785年得出了库仑 定律。
3、点电荷
①当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小 及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以 看作带电的点，叫作点电荷。 ②点电荷是理想化模型：点电荷类似于力学中的质点，实际中并不存在。
注意：一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其 大小和形状确定。