高中物理人教版选修3-1：1.2 库仑定律
人教版高二物理选修3-1第一章1.2库伦定律课件
3、视频：小孩被静电打飞了 4、毛皮摩擦过的橡胶棒能把人电飞吗？
课堂探究 大胆猜想影响电荷间相互作用力的因素
距离、电荷量
课堂探究 探究影响电荷间相互作用力的因素的研究方法
控制变量法 保持q不变，探究F与r的关系 保持r不变，探究F与q的关系
实验装置图解
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
刻度
4、实验方法：控制变量法
5、实验步骤：
探究F 与r 的关系：
（1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠 近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小 （2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝 扭转的角度，便可找出F与r的关系
探究F 与 q 的关系：
置于 A 左侧
置于 A 与 B 之间
置于 B 右侧
虽然各个电荷受到方向相反的两个力
由 A、B 受力方向 知，必不平衡
由 Q3、B 受力方向 知，必不平衡
作用，但是
B
的电荷量大，距离
Q3
又近，故 Q3 受到的两个力必不平衡
故正确答案为 A。
课堂达标
1.下列说法正确的是 ( C )
A．自然界只有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷 B．元电荷即点电荷 C．“点电荷”是一种理想模型 D．元电荷实质上是指电子和质子本身
库仑
历史发展
此时，人们对万有引力的 研究已经相当深入，已经 知道了“平方反比”规律 的各种表现。很多人受到 不同事实的启发，都猜测 静电力存在“平方反比” 规律。法国学者库仑最先 用实验证明了这一猜测是 正确的。这就是著名的库 仑定律。
库仑定律
完整版)高中物理选修3-1公式总结
完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式：q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律：F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式：E=F/q，场强的方向为正检验电荷受力的方向。
4.点电荷的场强：EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功：WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系：W电=-ΔEP7.电势差的定义式：XXX (带正负号)8.电势的定义式：φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系：XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系：E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速：v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转：加速度a=qU/md，偏转量y=qUl^2/2mdv^2，偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转：y=U^2l^2/2md14.电容的定义：C=Q/U，单位：法拉F15.平行板电的电容：C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律：R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配：与电阻成正比，U1/U= R1/R2，U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配：与电阻成反比，I1/I= R2/R1，I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻：R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻：R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率：k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律：I=U/R8.闭合电路欧姆定律：I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系：U=E-Ir10.电源输出特性曲线：电动势E等于U轴上的截距，内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表：若将电压表量程扩大n倍，则电流表的内阻需串联(n-1)倍。
高中物理人教版选修3-1：1.2 库仑定律 课件(32张)
1．库仑扭秤实验 (1)原理： 通过悬丝扭转的角度来确定 静电力的大小． (2)控制变量法 ①探究电荷间作用力的大小 跟距离的关系：保持电荷的 电荷量不变; ②探究电荷间作用力的大小 跟电荷量的关系：保持两个 电荷之间的距离不变.
内 真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟 二 容 它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间 距离的二次方成反比，作用力的方向在它 们的连线上。 库 表 库仑力或静电力 达 q1q2 k叫静电力常量， 仑 式
问题探索 【答案】 能否把带电圆盘看做点电 ◆ 想一想 荷，不能只看大小，要视具体情况而定．若 问题 1 现有一个半径为 20cm 另一带电体离它很远 (如 10m)，完全可以 的带电圆盘，问能否把它看做点 将它视为点电荷；若另一带电体离它很近 电荷？ (如 1cm )，带电圆盘的大小不能忽略，则
3．点电荷只具有相对意义 一个带电体能否看做点电荷，是相对 于具体问题而言的，不能单凭其大小 和形状确定． 4．注意区分点电荷与元电荷 (1)元电荷是一个电子或一个质子所带 电荷量的绝对值，是电荷量的最小单 位． (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和 形状，其带电量可以很大也可以很小， 但它一定是元电荷电量的整数倍．
达标训练
1、下列说法中正确的是：( D ) A .点电荷就是体积很小的电荷 B .点电荷就是带电量都很小的带电体 q1q2 C .根据 F k r 2 可知，当r 0 时，F ∞ D .静电力常量的数值是由实验得 到的
2、两个半径为0.3m的金属球，球 心相距1.0m放置，当他们都带 −5 1.5×10 C的正电时，相互作用 −5 力为F1,当它们分别带+1.5×10 −5 C和−1.5×10 C的电量时，相 互作用力为F2 , 则（B ） A． F 1 = F 2 B ． F 1 ＜ F 2 C．F1 ＞ F2 D．无法判断
人教高中物理 选修3-1 1.2 库仑定律 知识点
一、填空题二、单选题人教高中物理 选修3-1 1.2 库仑定律 知识点1. 库仑定律：真空中两个_________间相互作用的静电力跟它们的_________成正比，跟它们的___________成反比，作用力的方向在_________上．公式：F= __________，式中k 叫做__________．如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用__________，力的单位用_________，距离的单位用_________，则由实验得出k=9×109_____．使用上述公式时，电荷量Q 1、Q 2用绝对值代入计算．2. 库仑定律适用适用于__________中（空气中近似成立）两个______________间的相互作用．3. 当带电体之间的_________比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作______________．点电荷类似力学中的__________，是一种理想化模型．D ．一切带电体都可以看成是点电荷C ．当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷B ．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷A ．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷4.下面关于点电荷的说法，正确的是()三、解答题5. 两个分别带有电荷量﹣Q 和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为A ．若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为F ，则两小球间的距离变为（ ）B ．C ．r D．E ．2r6. 如图所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A ．在两次实验中，均缓慢移动另一带同号电荷的小球B ，当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ．若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 1/q 2为（ ）A ．2B ．3C ．D ．7. “由F ＝k 可得：当两个电荷之间的距离r → 0时，电荷之间的库仑力F →∞”，这种说法正确吗？8. 有三个完全一样的球A 、B 、C ，A 球带电荷量为7Q ，B 球带电荷量为－Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C 球，则A 、B 球间的作用力变为原来的多少？10. 如图所示，真空中有两个点电荷A 、B ，它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点，它们的电荷量分别为Q A =16×10－12C ，Q B =4.0×10－12C ，现引入第三个同种点电荷C ，（1）若要使C 处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置？（2）若点电荷A 、B 不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置？向．如图所示，真空中有三个同种点电荷Q 1、Q 2和Q 3，它们固定在一条直线上，电荷量均为Q =4.0×10－12C ，求Q 2所受的静电力的大小和方9.。
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点电荷属于理想化模型，是不存在的。点电 荷不一定很小如同质子。对任何形状的带电体， 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多， 以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可 以忽略不计，这样的带电体可以看作点电荷。
点电荷可以视为有质量、有电量、不占空间， 与运动学中的质点类似的微小电荷。
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一、库仑定律
库伦定律
库伦在前人工作的基础上通过实验研究确认：
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。电荷间这种相互作用的 电力叫做静电力或库伦力。
记录每次悬丝扭转的角度，便可以得到力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
F
1 r2
归纳
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。
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实验内容
把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在 丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置 如上图比较小球在不同位置所受电力的大小。小 球所受电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的 角度显示出来，偏角越大，表示小球受到的电力 越大。
2.过程与方法
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适 用条件。正确应用库仑定律解决多电荷之间的 作用。
山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-1：1.2 库仑定律
r F1=F2=K 2 =
N
0.52
F2 Q3
30° F
=0.144 N
多个点根据电平行荷四的边形问定题则，:合两力是个: 或两Q2 个以上点电F荷1 对
某一个F点2电F 1c 荷o 3 的0 s作0 .用2N 力5，等于各点电荷单独 对这合个力的电方向荷沿Q的1与Q作2连线用的力垂直的平分矢线向量外.和。
二、库仑的实验 1、实验装置：库仑扭秤 2、器材组成：细银丝、绝缘 架、想带一电想的：金B属球小的球作A用和是C什、么不呢？ 带电的小球B
使A球在水平面内平衡
3、实验原理：A和C之间的作 用力使悬丝扭转，扭转的角度 和力的大小有一定的对应关系
4、实验方法：控制变量法
5、实验步骤：
探究F与r的关系：
不存在的
BC、、点根电据荷F 就是k 体q1积q2和带可电知量，都当很r 小的0 带时电,F体 ∞ r2
D、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的 尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研 究的问题的影响是否可以忽略不计
答案：AD．
ks5u精品课件
2 、 在氢原子中，原子核只有1个质子, 核外只有1
个电子, 它们之间的距离 r = 5.3×10-11 m 。求
• 4/7 C.9/7
B.3/7 D.16/7
ks5u精品课件
5、两个半径为0.3m的金属球，球心相
距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C
的正电时，相互作用力为F1 ，当它们 分别带+1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的
电量时，相互作用力为F2 , 则（ B ）
A．F1 = F2
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一个定律：库仑定律
一个公式：
选修3-1 1.2 库仑定律
Q1
Q2
例3、有两个完全相同的带电小球Ａ和 Ｂ。分别带电10Ｑ和-Q, 球心间距 为R，将它们用绝缘支柱固定起来， 现用第三个一样的不带电的金属球C 反复不断地和A、B轮流接触，最后 移开C，A、B间的作用力变为原来的 多少倍？
9/10
二、含库仑力的共点力的平衡
分析方法与力学相同 (1)确定对象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件
结
库仑定律习题
１、库仑定律的内容： ２、公式表示：
３、应用范围： （１）点电荷： 理想化模型 （２）真空 静止 ４、注意点： （1）符合牛顿第三定律 （2）库仑力的运算与一般力相同
q1q2 F k 2 r
一、两导体接触后电荷分配规律：
完全相同的金属小球接触后电荷分配 同种电荷：先相加再平分 异种电荷：先中和再平分
第一章 静电场
1.2 库仑定律
定性研究1： 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
定性研究2：
猜想：电荷之间相互作用力由哪些因素决定？ (电荷量？形状？大小？距离？周围环境？)
探究影响电荷间相互作用力的因素
距离相同，带电 不同小球偏转角 不同 ,可见其受 力大小不同。
+q
+Q
+2q
+Q
（控制变量法）距离不变：
q1q2 公式： F k 2 ，（电量代入绝对值） r 其中k叫静电力常量：k=9.0×109N· m2/C2
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。
适用范围：1.真空中（空气中近似成立）； 2.静止点电荷. 库仑力的方向：在它们的连线上。正电荷？负电荷？ 同种电荷 异种电荷
人教版高中物理选修3-1： 第一章 1.2库仑定律 课件
探究一 库仑定律
议
1.库仑定律中 的“点电荷”应该怎样理解？ 是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电 荷？ 在你学过的物理概念中，哪一个概念与 “点电荷”类似？你有什么体会？
点电荷
展评
1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本 身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的 大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说 可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象， 是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化 的模型。 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电 量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质 点”类似。
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。
大小：
F
k
q1q2 r2
其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2
适用范围：1.真空中； 2.点电荷. 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
思
点电荷
1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本 身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的 大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说 可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象， 是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化 的模型。 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电 量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质 点”类似。
高中物理人教版选修3-1课件：1.2 库仑定律
B
球均静止．求：B球的带电量q？
mg
斥力水平 B也带负电
解析 对球B受力分析如图所示，
tan 300 F斥 mg
F斥
k
Qq r2
联立解得 q 3 107 C
9
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
对点练习
库仑定律
对点电荷的理解
1．下列说法中正确的是 （AD）
A．点电荷是一种理想模型，真
正的点电荷是不存在的
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
r2
r2
F
'
k
4Q 4Q r2
16 7
F
C.9/7
D.16/7
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
对点练习
库仑力与力的平衡综合应用 3．两根光滑绝缘棒在同一竖直
库仑定律 FN
平面内，两棒与水平面间均成
45°角，棒上各穿有一个质量为
mg
m、带电荷量为Q的相同小球， 解析 对右边小球受力分析
由平衡关系 tan 450＝ F
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
库仑定律
四、静电力作用下的平衡问题
高中物理选修3-1人教版1-2库仑定律
名师误区点拨
误区 1：当电荷 Q1、Q2 间的距离 r→0 时，由公式 F＝ kQ1Q2/r2 可知，两电荷间的相互作用力 F→∞。
点拨：若纯粹由数学知识出发，确实可以认为 r→0 时 F→∞。但是我们必须注意，公式 F＝kQ1Q2/r2 仅适用于可将 带电体视为点电荷的情形。
什么是点电荷？如果带电体的大小比带电体间的距离小 很多，即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略 不计时，就可将带电体视为点电荷。事实上，当 Q1、Q2 间的 距离 r→0 时已不能将 Q1、Q2 视为点电荷了，当然也就不能 用公式 F＝kQ1Q2/r2 来计算 Q1、Q2 间相互作用力的大小了。 可见，尽管数学是解决物理问题的重要工具，但也不能不顾 物理意义而将物理问题纯数学化。
理由三：这种力的存在和大小取决于透明塑料片是否受 到摩擦，万有引力与是否摩擦无关，因此这种力不是万有引 力。
小明查阅有关库仑力的资料时，获取两个带电球的带电 情况及相互作用情况如表
带电量(C)
间距(m)
5×10－9 3×10－9
0.5
5×10－9 1×10－9
ห้องสมุดไป่ตู้0.5
5×10－9 3×10－9
1
作用环境 煤油 煤油 煤油
带电量之比为 1 ∶7，相距为 r(r 远大于小球半径)，两者相
互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原
来的( )
4
3
9
16
A.7
B.7
C.7
D. 7
解析：可设原来的带电量分别为 q 和 7q，则原来的库仑 力大小为7kr2q2，但由于题目没有说明两个带电小球的电性， 故库仑力可能是引力，也可能是斥力。分别讨论两种情况：
人教版 高二物理 选修3-1 第一章：1.2库仑定律 教案
学
目
标
1、知识与技能：
(1)了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程。
(2)库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。
2、过程与方法
(1)通过定性实验,培养学生观察、总结的能力,了解库伦扭秤实验。
(2)通过点电荷模型的建立,感悟理想化模型的方法。
3、情感态度与价值观
(1)培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。
1、介绍库仑扭秤装置
2、介绍库仑扭秤原理
3、思考如何制订实验方案
通过观察与对原理的理解，制订出实验的方案。主要是通过学生之间的相互讨论，制订出如何控制变量，得出相关的规律
学习科学家的严谨的思维方式和科学的思维方法与实验技巧
结论
库仑定律（Coulomb law）：真空中两个静止的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。电荷间的这种相互作用力叫做静电力（electrostatic force）或库仑力.
数学表达式：
式中k为比例常数，叫做静电力恒量。在国际单位制中，电荷量的单位用库仑（符号表示C），力的单位用牛顿（N），距离的单位用米（m），上述公式中各物理量的单位均已确定，所以k值用实验方法测出，结果是：
理解库仑定律，通过计算体验1C的电荷量是多么大。
学生讨论：库仑定律与万有引力定律尽管形式上相似，但是它们有什么区别？（一是性质不同，二是在微观粒子的相互作用中，库仑力比万有引力要强得多）
理解库仑定律的内容，明确电荷之间的相互作用力与万有引力的性质不同。理解k值的物理意义。
知识巩固1
【例1】、已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m，试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力。
【高中物理】高二物理人教版选修3-1《1.2库仑定律》教案
选修3－1 第一章静电场教案精选教 学 活 动一、库仑定律：1、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？结论、电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。
作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。
2、库仑定律：内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
3、库仑定律表达式：221r Q Q KF4、对库仑定律的理解：(1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
a ：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷．b ：点电荷是一种理想化模型．c ：介绍把带电体处理为点电荷的条件．d ：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向．(2)K ：静电力恒量。
重要的物理常数K =9.0×109Nm 2/C 2，其大小是用实验方法确定的。
其单位是由公式中的F 、Q 、r 的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F ：N 、Q ：C 、r ：m 。
(3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向学 生 活 动分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是</PGN0074B.TXT/PGN>FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939，，·×××××××××××....-----可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．课堂训练1、关于点电荷的下列说法中正确的是：A .真正的点电荷是不存在的．B .点电荷是一种理想模型．C .足够小的电荷就是点电荷．D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
人教版物理选修3-1-1.2-库仑定律
1.2 库仑定律一探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验装置与原理如下图，是一个带正电的物体，是系在丝线上挂在图中横杆某位置的带正电小球，小球所受带电体的作用力可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
2.探究过程（1）将先后挂在图中三个不同位置，观察丝线偏离竖直方向的夹角，比较小球所受作用力的大小。
（2）使小球处于同一位置，增大或减小小球所带电荷量，观察丝线偏离竖直方向的夹角，比较小球所受作用力的大小。
3.实验结果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。
二库仑定律1.点电荷当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小与电荷分布情况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可以看作带电的点，叫做点电荷。
点电荷时一种理想化的物理模型，类似于力学中的质点，现实中并不存在，但有些带电体可以近似看作点电荷，用物理模型可以使问题简单化；带电体能否看作点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的形状、大小与距离相比能否忽略；一般地，均匀带电球体可视为点电荷。
2.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。
（1）适用条件：真空、静止、点电荷。
（2）公式：；在国际单位制中，电荷量的单位是库仑、力的单位是牛顿、距离的单位是米；静电力常量，其意义是两个电荷量为的点电荷在真空中相距时，相互作用力是。
（3）对公式中的理解：为两点电荷的间距，或者带电均匀分布的两小球球心间距。
认为时，是不对的，当时，两电荷失去了点电荷的前提。
真空中的电荷若不是点电荷，库仑定律与其公式也就不再适用，不能成立了。
（4）电荷间这种相互作用力称为静电力或库仑力，库仑力的方向在两点电荷的连线上。
用公式计算库仑力的大小时，可将电荷的正、负号代入公式中，得出力为正值，则表示力为斥力，得出力为负值，则表示力为引力；也可只将电荷量的绝对值代入公式算出力的大小，再根据同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引来判别方向。
1.2《库仑定律》人教版选修3-1
1.2、库仑定律
观 察
电荷之间存在“同性相斥，异性相 吸”，那么电荷之间相互作用力会遵 循什么样规律呢？
静止的电荷间的相互作用 ——库仑力（静电力）
库仑力的大小和什么有关？
电荷间的相互作用的强弱和什么有关？
研 究 方 法
简单着手研究思想
影响库仑力（静电力）大小的因素可能为什么？
影响因素可能为:电荷量，两电荷 间的距离，带电体形状 、大小， 环境，质量等
应用物质的弹性形变与 外力的正比关系：巧妙利 用杠杆平衡、转动平衡方 面的知识以及电荷等量分 配原理，成功研制出测量 微小电力，并具有很高精 确度的扭秤。
库 仑 的 实 验
研究方法： 控制变量法 1、F与r的关系(q不变）
F ∝ 1/r2
2、F与q的关系(r不变）
2、F与q的关系
F ∝ q1q2
操作方法:力 矩平衡：静电 力力矩＝金属 细丝扭转力矩.
思想方法： 放大、转化 设计思想： 控制变量法
库 仑 扭 秤 构 造
刻度盘与指针
思巧 想妙 的 实 验 设 计 ， 小 量 放 大 的
库仑扭秤的设计
“ 点 电 荷 ” 理 想 模 型 的 建 立
细银丝
带电小球C 平衡小球B 带电小球A
等自 量然 分的 配对 原称 理性 的与 应守 用恒 性 中 电 荷
电子和质子的静 电引力远大于它 们间万有引力。 研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
【例题3】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 × 10-6 c,求 它们所受的库仑力。
解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离 r 都 q1 相同,所以
人教版物理【选修3-1】优秀教案：1.2《库仑定律》
选修3-1第一章1.2库仑定律教案一、教材分析1.库仑定律既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础不仅要求学生定性知道，而且还要求定量了解和应用。
2、展示库仑定律的内容和库仑发现这一定律的过程，并强调该定律的条件和远大意义。
二教学目标（一）知识与技能1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。
了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2．渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的力。
（二）过程与方法通过认识科学家在了解自然的过程中常用的科学方法，培养学生善用类比方法、理想化方法、实验方法等物理学习方法。
（三）情感态度与价值观通过对库仑定律探究过程的讨论，使学生掌握科学的探究方法，激发学生对科学的热三、教学重难点（一）重点对库仑定律的理解（二）难点对库仑定律发现过程的探讨。
四、学情分析学生在高一已经学习了万有引力的基本知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具备了一定的探究能力、逻辑思维能力及推理演算能力。
能在老师指导下通过观察、思考，发现一些问题和解决问题五、课前准备学生准备展示学案上预习的情况，老师准备必要的课件六、教学方法比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排 1课时八、教学过程1．教师演示1．1-6的实验。
2．学生注意观察小球偏角的变化以及引起这一变化的原因。
3．通过对实验现象的定性分析得到：电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间相互作用的电力，这就是库仑定律。
内容：真空中的两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式：，k叫静电力常量，k=9×109 N·m2/C2。
5．介绍点电荷：①不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
③介绍把带电体处理为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时。
2019-2020年高中物理人教版选修3-1：1.2 库仑定律
2019-2020年高中物理人教版选修3-1：1.2 库仑定律【学习目标】1、通过演示实验，定性了解电荷之间的作压力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系2、明确点电荷是个理想模型。
知道带电体简化为点电荷的条件，3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件，知道静电力常量4、了解库仑扭秤实验。
【重点难点】对库仑定律的理解和应用。
【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会电荷间相互作用力的大小与什么因素有关？体会库仑的实验方法【知识链接】1、同种电荷互相异种电荷互相。
2、上一节学过起电的方式有哪些，有没有违背电荷守恒定律？【学习过程】一、演示实验----探究影响电荷间相互作用力的因素间教材5页：演示通过演示实验影响电荷间相互作用力的因素有哪些？这些因素对作用力的大小有什么影响？二、库仑定律1、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的成正比，跟它们的成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上2、公式：静电力常量k = 使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。
3、适用条件：真空中，点电荷——理想化模型注：点电荷：带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．4、电荷间这种相互作用叫做辨析：从库仑定律的公式看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？例题：两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0×10－9C，B球带电量为－7.0×10－9C，两球相距1ｍ。
问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？三、库仑扭秤实验：了解，自己阅读教材6页内容。
四、拓展1、库仑定律与万有引力的关系：见教材7页例1总结：2、库仑力的叠加：如果存在两个以上的电荷，两个以上点电荷对某一点电荷的作用力等于的矢量和。
例2、教材7页例2【训练测试】1．关于点电荷的说法，正确的是（）A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷2．关于库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2，下列说法中正确的是（）A．当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0B．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了3．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（）A．F B.3F C.F/3 D.F/94．A、B两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B间相互作用的库仑力将（）A．可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.无法确定5．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为（）A．F/2 B．F Ｃ．4F Ｄ．16F【参考答案】1．答案：C2．答案：AD3．答案：D4．答案：C5．答案：D【学习反思】什么是点电荷？为什么说点电荷是理想化模型？。
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第二节库仑定律
课前篇（学会自主学习——不看不清）
【学习目标】
1．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法．
2．掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关问题．
3．通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性．
【知识储备】
1．质点的概念．
2．万有引力定律的内容及适用条件．
【自主预习】
1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关，二是与有关．
2．当带电体之间的比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作．
3．库仑定律：真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在上．公式：F= ，式中k叫做．如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用，力的单位用，距离的单位用，则由实验得出k=9×109．使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算．如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小．
4．库仑的实验中用了怎样的物理方法去研究“A和C之问的作用力Array与它们距离r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．库仑用了怎样的方法解决了电荷量问题？
5．库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电
体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的．只要知道了带电体上
的电荷分布情况，根据库仑定律和力的合成法则，就可以求出任意
带电体之间的静电力．
【我的困惑】
课上篇（学会合作交流——不议不明）
【要点突破】
1．点电荷
2．库仑定律
3．库仑的实验
【典例剖析】
【例1】教材P7
【例2】教材P8
【达标检测】
1．关于点电荷的说法，正确的是（ ）
A ．只有体积很小的带电体才能看作点电荷
B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C ．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷
D ．一切带电体都可以看成是点电荷
2． 关于库仑定律的公式2
21r Q Q k F ，下列说法中正确的是( ) A ．当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F →0
B ．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞
C ．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了
D ．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了2、
3．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F ，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（ ）
A ．F
B ．3F
C ．F /3
D ．F /9
4． A 、B 两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A 、B 附近时，A 、B 间相互作用的库仑力将( )
A ．可能变大
B ．可能变小
C ．一定不变
D ．无法确定
5． 真空中两个相同的金属小球A 和B ，带电荷量分别为Q A =2×10-8C 和Q B =4×10-8C ，相互作用力为F ．若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( )
A ．F 89
B ．F
C ．F 89
D ．F 3
2 6．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是
A ．每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变
B ．保持点电荷的带电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍
C ．使一个点电荷的带电荷量加倍，另一个点电荷电荷量保持不变，同时将两点电荷间的距离减小为原来的2
1 D ．保持点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的
21 7．两个完全相同的金属小球A 、B ，A 球带电量为＋5．0×10－9C ，B 球带电量为－7．0×10
－9C ，两球相距1ｍ．问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？
8．相距L 的固定点电荷A 、B 的带电量分别为+4Q 和-Q ，要引入第三个点电荷C ，使点电荷C 处于平衡状态，求电荷C 的电量和放置的位置．
拓展:若A 、B 为同号点电荷，引入第三个电荷C ，使三个点电荷均平衡，则C 应放在何处？C 的电性和电量如何？
9．如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B ，静止在图示位
置；若固定的带正电的小球A 电荷量为Q ，B 球的质量为m ，带电
荷量q ，θ=30°，A 和B 在同一水平线上，整个装置处于真空中，求
A 、
B 两球之间的距离为多少?
课后篇（学会应用与拓展——不练不通）
q 21．如图所示，质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和
的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，那么（ ）
A ．两球一定带异种电荷
B ．q 1一定大于q 2
C ．m 1一定小于m 2
D ．m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力
2．两点电荷A 、B 带电量q A ＞q B ，在真空中相距为L 0，现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置当A 、B 为：
A ．同种电荷时，在A 、
B 连线上靠近B 一侧
B ．同种电荷时，在A 、B 连线上靠近A 一侧
C ．异种电荷时，在BA 连线的延长线上靠近A 一侧
D ．异种电荷时，在AB 连线的延长线上靠近B 一侧
3．如图图所示，有大小相同的A 、B 、C 三个金属球，A 、B 带
等量异种电荷，中间连接一个轻质绝缘的弹簧，放在光滑的绝
缘水平面上，平衡时弹簧压缩量为X 0，现将不带电的C 球和A 球接触一下，然后拿走，则产生新平衡时弹簧的压缩量X 为（ ）
A ．X=21X 0
B ．X ＞21X 0
C ．X ＜2
1X 0 D ．X=X 0 4．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r ，它们间的静电引力为F ．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，它们间的距离变为2r ，则它们之间的静电引力将变为
( )
A ． F 83
B ． F 61
C ． F 38
D ． F 3
2 5．两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45°角，
棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球，如图所示．现
让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多大时，小球
的速度达到最大值?
6．两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a 和b ，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F ．现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C 先与a 球接触，再与b 球接触后移去，则a 、b 两球间静电力大小变为( )
A ．
F 21 B ．F 83 C ．F 41 D ．F 81。