B1真空中的库仑定律

水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角
为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端
系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、
电量为q。小球A的右侧放置带等量同种电荷的小球B，两
球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度
为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则
（
）
两个相距很远的均匀带电球或球壳，当距离d远大 于球的半径r时，可以当做点电荷处理。
q1
+
+
+
q- 2
-
-
+
+
-
-
+ ++
d
-
-
-
F k q1q2 d2
两个相距较近的带电球（或球壳）情况 又如何呢？
q1 + +
+ ++
+
+
d
q- 2
-
---
d’
F
k
q1q2 d 2
k
q1q2 d2
类型1——库仑力的计算
保持A，B电 增大距离 荷量不变 减小距离
实验结果
悬线偏角
静电力
增大 减小
增大 减小
减小 增大
减小 增大
实验结论：静电力的大小和电荷量的大小有关， 和电荷间距离也有关
猜想是否正确需要定量的实验研究，而上面 的实验仅是定性研究。精确的研究必须依靠 更科学的方法和更精密的仪器。
二、点电荷
带电体有时可 以看做点电荷
[1]已知点电荷A的电量是B点电荷的2倍，则A对B
作用力大小跟B对A作用力大小的比值为 ( C )
A.2 :1
B. 1:2
C.1:1
D. 无法确定
[2]三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a 和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的 静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b
第八章 电场 B1.库仑定律
产生这种“电发” 的原因是什么？
一、静电力
电荷间的相互作用力叫做 静电力 或 库仑力 .
猜想：静电力的大小与什么有关
1：与电荷带电量的多少有关？ 2：与电荷间距离的大小有关？
视频：探究影响静电力大小的因素 探究方法：控制变量法
控制不变 实验改变
的量
量
保持A，B间 增大电荷量 距离不变 减小电荷量
类型2——含库仑力的共点力平衡问题
A、三电荷共线的平衡问题 B、三力（及以上）静态平衡 C、动态平衡问题
两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空 中，相距r=2m。
（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受 的静电力。 （2）在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力。 （3）在连线上A点的左侧C点放上负点电荷q3， q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。
三、扭秤实验
定量的研究实验是由法国学 的库仑完 成的，他类比牛顿发现的万有引力定律， 发现了库仑定律。
结论：电荷间相互作用力大小跟距 离平方成反比、跟电荷量的乘积成 正比的。
扭秤实验 （1785年）
四、库仑定律
1.内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力
的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的 距离的平方成反比，力的方向在它们的连线上。
就像
物体有时可 以看作质点
二、点电荷
忽略形状、大小，把带电体看成带有电荷的点， 这样的带电体叫做点电荷。
1. 是根据抓住主要因素忽略次要因素的哲学原则，对 实际带电体的抽象。
2. 一个带电体是否可以看成点电荷要考查：带电体的形状、 大小对电荷间相互作用力的影响大小。
3. 点电荷是一种理想模型，实际不存在。
在真空中同一条直线上固定两点电荷A、B。两 电荷相距L，带电量分别为+4Q和-Q。
（1）将另一个点电荷C放在该直线上的哪个位置， 可以使它在静电力作用下保持静止？
（2）如果A、B电荷不固定，在A、B附近什么位置放 置电荷C，使A、B、C都能静止不动？这时C的电量是 多少？
如图所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起， 若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球 在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°， 此时小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电 量qA＝______．
45 0
BA
两个大小相同的小球带有同种电荷（可视作点电荷），质量分 别为m1和m2，带电荷量分加别是q1和q2，用绝缘线悬挂后， 因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2， 且两球处于同一水平线上。若θ1=θ2，则下述结论正确的是 （）
A.q1一定等于q2 B.一定满足q1/m1=q2/m2 C.m1一定等于m2 D.必须同时满足q1=q2，m1=m2
[3]真空中有两个点电荷,用比例方法解答以下问题:
(3)保持两个点电荷的电荷量不变,当点电荷间的作用 力变为原来的16倍时,点电荷间的距离变为原来的几倍?
¼倍
(4)一个点电荷的电荷量变为原来的4倍,点电荷间的距离 变为原来的一半,点电荷间的作用力变为原来的8倍,另一 个点电荷的电荷量变为原来的几倍? ½倍
2. 表达式：
wk.baidu.com
F

kQ1Q2 r2
四、库仑定律
2. 表达式：
F

kQ1Q2 r2
公式适用条件：真空中的点电荷.符合牛顿第三定律
k——静电力常量。 k=9.0×109N·m2/C2（在SI制中）
k的物理意义：
Q——点电荷，代入公式时只代入数值，不代入正负
r——点电荷间（或均匀带电球体球心间）的距离
F——斥力或引力由Q1、Q2带电性质决定。
之间的静电力将变为（ C ）。
A．F/2
B．F/4
C．F/8
D．3F/8.
[3]真空中有两个点电荷,用比例方法解答以下问题: (1)保持点电荷间的距离不变,一个点电荷的电荷量变为 原来的4倍,则电荷间的作用力变为原来的几倍? 4倍
(2)保持一个点电荷的电荷量不变,另一个点电荷的电荷 量变为原来的2倍,同时,点电荷间的距离增大为原来的2 倍,电荷间的作用力变为原来的几倍? 0.5倍