高中物理第一章静电场第2讲库仑定律课件教科选修3_1
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答案
典例精析
例2 两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，
相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的
相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时，A、B两小球之间的
相互作用力的大小是(
F
F
A. 8
B.4
)
3F C. 8
3F D.4
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解析答案
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二、库仑定律
知识梳理
1.内容：真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电 荷所带电荷量的乘积成 正比 ，与它们之间距离的 平方 成反比，作用 力的方向沿着 这两个点电荷的连线 .
2.公式：F＝ kQr1Q2 2 ，其中k＝ 9.0×109 3.适用条件：(1) 在真空中 ；(2) 点电荷
答案
【深度思考】
(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看做点电荷吗？ 答案 不是.一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的， 与体积大小和电荷量大小无关. (2)点电荷就是元电荷吗？ 答案 不是.点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷是最小电荷量.
答案
典例精析
例1 关于点电荷，下列说法中正确的是( ) A.点电荷就是体积小的带电体 B.球形带电体一定可以视为点电荷 C.带电少的带电体一定可以视为点电荷 D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
答案
典例精析
例4 如图2所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1＝ ＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在AB的垂直平分 线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m.如果有
一个电子在C点，它所受到的库仑力的大小和方向如何？
图2
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解析答案
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四、静电力作用下的平衡问题
典例精析
N·m2/C2，叫做静电力常量. .
答案
4.静电力的确定 (1)大小计算：利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代 入公式，只代入Q1和Q2的绝对值即可. (2)方向判断：利用同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相互 吸引 来判断.
答案
【深度思考】
当电荷Q1、Q2间的距离r→0时，由公式F＝ kQr1Q2 2 可知，两电荷间的相 互作用力F→∞.这种说法正确吗？为什么？ 答案 不正确.因为当电荷Q1、Q2间的距离r→0时，已不能将Q1、Q2视为 点电荷了，库仑定律不再适用.
由牛顿第三定律得支架对地面的压力大小 FN＝FN′
＝1.1 N.
答案 1.1 N
技巧点拨
解析答案
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对点检测
1234
1.(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是( ) A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的 B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体 C.根据F＝ kQr1Q2 2可知，当r→0时，F→∞ 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
1.点电荷 (1)定义：当一个带电体本身的 线度 比它到其他带电体的距离 小 很 多 ， 以至在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的 形状 以及电荷 在其上的分布状况 均无关紧要，该带电体可以看做一个带电的点，这样
的电荷称为点电荷. (2)点电荷是理想化 的物理模型，只有电荷量，没有大小、形状，类似于 力学中的质点，实际 不存在 (填“存在”或“不存在”) 2.电荷之间的相互作用随电荷量的增大而 增大 ，随它们之间距离的增大 而 减小 .
解析答案
1234
2.(库仑定律的理解和应用)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F.两小球相互接触
后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为( B )
1 A.12F
4 B.3F
3 C.4F
D.12F
解析 根据库仑定律可得 F＝kQ×r23Q＝3kQr22，两球先接触再分开后电荷
＝9.0×109 N·m2/C2，A、B球可视为点电荷).求： (1)两线上的拉力F1和F2的大小；
图3
解析答案
(2)支架对地面的压力FN的大小.
解析 设地面对支架的支持力大小为 FN′，对 B 和支
架进行受力分析，如图所示
由平衡条件，可知
图3
FN′＋kQL22＝mBg 解得，FN′＝mBg－kQL22＝1.1 N
B.q1＝4q2
C.q1＝－2q2
D.q1＝－4q2
解析 由于 R 处的点电荷 q 受力平衡，根据库仑定律得kPqR1q2＝kRqQ2q2，PR
第一章 静电场
第2讲 库仑定律
目标 定位
1.明确点电荷是个理想化模型，知道带电体简化为点电荷的条件. 2.理解库仑定律的内容及公式. 3.会用库仑定律进行有关的计算 三、静电力的叠加 四、静电力作用下的平衡问题 对点检测 自查自纠
一、探究影响点电荷之间相互作用的因素 知识梳理
－Q＋3Q 量均为 2 ＝Q，此时两球间库仑力的大小为
F′＝kQ× 2r2Q＝4kQr22＝
43F，故 B 正确.
解析答案
3.(静电力的叠加)如图4，电荷量为q1和q2的两个点电荷分 别位于P点和Q点.已知放在P、Q连线上某点R处的点电荷
1234
q受力为零，且PR＝2RQ.则( B )
图4
A.q1＝2q2
例3 如图1所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支
架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量
为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )
图1
A.等于
Q2 k9r2
B .大于
Q2 k9r2
C.小于
Q2 k9r2
D.等于
Q2 k r2
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三、静电力的叠加 知识梳理
1.两个点电荷间的作用力 不会 (选填“会”或“不会”)因为第三个 点电荷的存在而有所改变. 2.两个或者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 .
例5 如图3所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个 质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A 上带有Q＝3.0×10－6 C的正电荷.两线夹角为120°， 两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放 有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质
量为0.2 kg(重力加速度取g＝10 m/s2；静电力常量k
典例精析
例2 两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，
相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的
相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时，A、B两小球之间的
相互作用力的大小是(
F
F
A. 8
B.4
)
3F C. 8
3F D.4
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解析答案
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二、库仑定律
知识梳理
1.内容：真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电 荷所带电荷量的乘积成 正比 ，与它们之间距离的 平方 成反比，作用 力的方向沿着 这两个点电荷的连线 .
2.公式：F＝ kQr1Q2 2 ，其中k＝ 9.0×109 3.适用条件：(1) 在真空中 ；(2) 点电荷
答案
【深度思考】
(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看做点电荷吗？ 答案 不是.一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的， 与体积大小和电荷量大小无关. (2)点电荷就是元电荷吗？ 答案 不是.点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷是最小电荷量.
答案
典例精析
例1 关于点电荷，下列说法中正确的是( ) A.点电荷就是体积小的带电体 B.球形带电体一定可以视为点电荷 C.带电少的带电体一定可以视为点电荷 D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
答案
典例精析
例4 如图2所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1＝ ＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在AB的垂直平分 线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m.如果有
一个电子在C点，它所受到的库仑力的大小和方向如何？
图2
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四、静电力作用下的平衡问题
典例精析
N·m2/C2，叫做静电力常量. .
答案
4.静电力的确定 (1)大小计算：利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代 入公式，只代入Q1和Q2的绝对值即可. (2)方向判断：利用同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相互 吸引 来判断.
答案
【深度思考】
当电荷Q1、Q2间的距离r→0时，由公式F＝ kQr1Q2 2 可知，两电荷间的相 互作用力F→∞.这种说法正确吗？为什么？ 答案 不正确.因为当电荷Q1、Q2间的距离r→0时，已不能将Q1、Q2视为 点电荷了，库仑定律不再适用.
由牛顿第三定律得支架对地面的压力大小 FN＝FN′
＝1.1 N.
答案 1.1 N
技巧点拨
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对点检测
1234
1.(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是( ) A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的 B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体 C.根据F＝ kQr1Q2 2可知，当r→0时，F→∞ 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
1.点电荷 (1)定义：当一个带电体本身的 线度 比它到其他带电体的距离 小 很 多 ， 以至在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的 形状 以及电荷 在其上的分布状况 均无关紧要，该带电体可以看做一个带电的点，这样
的电荷称为点电荷. (2)点电荷是理想化 的物理模型，只有电荷量，没有大小、形状，类似于 力学中的质点，实际 不存在 (填“存在”或“不存在”) 2.电荷之间的相互作用随电荷量的增大而 增大 ，随它们之间距离的增大 而 减小 .
解析答案
1234
2.(库仑定律的理解和应用)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F.两小球相互接触
后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为( B )
1 A.12F
4 B.3F
3 C.4F
D.12F
解析 根据库仑定律可得 F＝kQ×r23Q＝3kQr22，两球先接触再分开后电荷
＝9.0×109 N·m2/C2，A、B球可视为点电荷).求： (1)两线上的拉力F1和F2的大小；
图3
解析答案
(2)支架对地面的压力FN的大小.
解析 设地面对支架的支持力大小为 FN′，对 B 和支
架进行受力分析，如图所示
由平衡条件，可知
图3
FN′＋kQL22＝mBg 解得，FN′＝mBg－kQL22＝1.1 N
B.q1＝4q2
C.q1＝－2q2
D.q1＝－4q2
解析 由于 R 处的点电荷 q 受力平衡，根据库仑定律得kPqR1q2＝kRqQ2q2，PR
第一章 静电场
第2讲 库仑定律
目标 定位
1.明确点电荷是个理想化模型，知道带电体简化为点电荷的条件. 2.理解库仑定律的内容及公式. 3.会用库仑定律进行有关的计算 三、静电力的叠加 四、静电力作用下的平衡问题 对点检测 自查自纠
一、探究影响点电荷之间相互作用的因素 知识梳理
－Q＋3Q 量均为 2 ＝Q，此时两球间库仑力的大小为
F′＝kQ× 2r2Q＝4kQr22＝
43F，故 B 正确.
解析答案
3.(静电力的叠加)如图4，电荷量为q1和q2的两个点电荷分 别位于P点和Q点.已知放在P、Q连线上某点R处的点电荷
1234
q受力为零，且PR＝2RQ.则( B )
图4
A.q1＝2q2
例3 如图1所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支
架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量
为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )
图1
A.等于
Q2 k9r2
B .大于
Q2 k9r2
C.小于
Q2 k9r2
D.等于
Q2 k r2
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三、静电力的叠加 知识梳理
1.两个点电荷间的作用力 不会 (选填“会”或“不会”)因为第三个 点电荷的存在而有所改变. 2.两个或者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 .
例5 如图3所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个 质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A 上带有Q＝3.0×10－6 C的正电荷.两线夹角为120°， 两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放 有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质
量为0.2 kg(重力加速度取g＝10 m/s2；静电力常量k