新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
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9.2 库仑定律
观
察 引入新课：
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？
教学目标 (结合教学目标，预习课本5分钟）
1. 知道点电荷的概念，了解理想化模型，体会理想 化方法在科学研究中的作用。
2.理解库仑定律的内容及公式，明确库仑定律的适 用条件，并能应用库仑定律进行定量计算。
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
练习4
光滑绝缘水平面上带电小球A、B质量分别为 m1=2g，m1=1g，它们的电荷量相等，q1= q2=10-7C。A球带正电，BBiblioteka Baidu带负电。现在水平 恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动， 且保持距离d=0.1m不变。试问：F1多大？它们 如何运动？
C B
A
5、库仑定律与万有引力定律
分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况 万有引力是否影响扭秤扭转？
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
例1，P7
已知氢核的质量是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
作用，r是两球心间的距离
③公式不适用于r0 的情况
r
3、库仑定律的说明
F
k
q1q2 r2
（2） k ：比例系数，称为静电力常量
国际单位： Nm2 c2 真空中：k9.0190 Nm 2c2（空气中近
似相等）
物理意义： 两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距 1m时，相互作用力是9.0×109N
3.了解库仑扭秤实验，知道静电力常量。 4.对比静电力和万有引力，体会自然规律的多样性
和统一性。
1、库仑力（静电力）
静止电荷间的相互作用 ——库仑力（静电力）
电荷间的相互作用的强弱(库仑力的大小)
？ 和什么有关
探究影响电荷间相互作用的因素
猜想： 电荷量
间距
试验方法： 控制变量法 实验装置
q2
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
F2 q3
F F1
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
思考：
若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带电直棒， 带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3的作用力方向 如何？
F
提示：任何一个带电体都可以看成是由许多点电 荷组成的
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
例2，P8
真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的 等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6C，求它们各自所受的库仑力
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
F1F2kqr22 0.14N4 合 F 力 2 F 1c3 o 0 s0 .2N 5
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
练习3
在一条直线上有两个相距2m的点电荷A、B，A 带电-Q，B带电+9Q。现引入第三个点电荷C， 恰好使三个点电荷处于平衡状态。则C应带什么 性质的电荷，所带电荷量为多少？应放于何处？
A
B
正电荷，9 Q，A的左侧1m处 4
三个点电荷平衡规律:
共线，两同夹一异，两大夹一小，近小远大
3、库仑定律的说明
F
k
q1q2 r2
（3）方向：使用库仑定律计算时，点电荷电 量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同 性相斥、异性相吸判断方向
（4）库仑力（静电力）具有自己独特的大小 和方向，同时它也具有力的一切性质（独立 性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相 互作用力）
4、库仑扭秤实验
实验装置
表达式：
F
k
q1q2 r2
3、库仑定律的说明
F
k
q1q2 r2
（1）适用范围：
r
R
①真空、静止点电荷
点电荷（理想化模型）：当带电体间距 离比它们自身的大小大很多，带电体的 形状、大小及电荷分布状况对它们间作 用力的影响可忽略不计时，可将其看作 有电荷量的点(R<<r)
②均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的
F 1 m 1 m 2 a 2 .7 1 2 N 0 B
A F1
aA aB 9ms2,向右匀加速直线运动
注意力、电模型的类比、迁移！
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
练习2
两个半径相同的金属小球其球心间距r远远大于球 半径R，带电荷量之比为1：7，两者相互接触后
再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来的
（C D ）
A. 4/7
恭喜答对了 ！！！
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
思维严密，考虑多种情况
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
练习1
在真空中有 a、b 两个点电荷， b 的电荷量是 a 的
3 倍，如果 a 受到的静电力是F，则 b 受到的静电
力是（ A ）
恭喜答对了 ！！！
A．F
B．
1 3
F
C．3F
D． 4F
相互作用力：大小相等，方向相反
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
q1
q2
观察现象
改变小球电量和两小球间距离 观察小球偏离竖直方向的夹角大小，对应两球间静电力的大小
结果分析
电荷之间作用力随电荷量增大而增大，随距离的增大而减小
2、库仑定律
内容表述： 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，与它们距离的二 次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
F 库 kq r 1 q 2 2 9 .0 19 0 1 .6 1 5 . 3 1 0 1 91 .1 6 0 2 1 1 10 9 N F库 2.31039
8.2108N
F引
F 引 G m r 1 m 2 2 6 .7 1 10 1 1 .6 1 5 7 .3 2 0 1 7 9 1 .1 0 2 1 1 30 1 N
3.61047N
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5、库仑定律与万有引力定律
库仑力和万有引力虽然形式上非常类似，但性质 不同，数量级也不同。微观粒子间的万有引力远 小于库仑力，因此在分析微观带电粒子的相互作 用力时可忽略万有引力。
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观
察 引入新课：
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？
教学目标 (结合教学目标，预习课本5分钟）
1. 知道点电荷的概念，了解理想化模型，体会理想 化方法在科学研究中的作用。
2.理解库仑定律的内容及公式，明确库仑定律的适 用条件，并能应用库仑定律进行定量计算。
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
练习4
光滑绝缘水平面上带电小球A、B质量分别为 m1=2g，m1=1g，它们的电荷量相等，q1= q2=10-7C。A球带正电，BBiblioteka Baidu带负电。现在水平 恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动， 且保持距离d=0.1m不变。试问：F1多大？它们 如何运动？
C B
A
5、库仑定律与万有引力定律
分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况 万有引力是否影响扭秤扭转？
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
例1，P7
已知氢核的质量是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
作用，r是两球心间的距离
③公式不适用于r0 的情况
r
3、库仑定律的说明
F
k
q1q2 r2
（2） k ：比例系数，称为静电力常量
国际单位： Nm2 c2 真空中：k9.0190 Nm 2c2（空气中近
似相等）
物理意义： 两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距 1m时，相互作用力是9.0×109N
3.了解库仑扭秤实验，知道静电力常量。 4.对比静电力和万有引力，体会自然规律的多样性
和统一性。
1、库仑力（静电力）
静止电荷间的相互作用 ——库仑力（静电力）
电荷间的相互作用的强弱(库仑力的大小)
？ 和什么有关
探究影响电荷间相互作用的因素
猜想： 电荷量
间距
试验方法： 控制变量法 实验装置
q2
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
F2 q3
F F1
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
思考：
若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带电直棒， 带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3的作用力方向 如何？
F
提示：任何一个带电体都可以看成是由许多点电 荷组成的
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
例2，P8
真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的 等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10-6C，求它们各自所受的库仑力
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
F1F2kqr22 0.14N4 合 F 力 2 F 1c3 o 0 s0 .2N 5
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
练习3
在一条直线上有两个相距2m的点电荷A、B，A 带电-Q，B带电+9Q。现引入第三个点电荷C， 恰好使三个点电荷处于平衡状态。则C应带什么 性质的电荷，所带电荷量为多少？应放于何处？
A
B
正电荷，9 Q，A的左侧1m处 4
三个点电荷平衡规律:
共线，两同夹一异，两大夹一小，近小远大
3、库仑定律的说明
F
k
q1q2 r2
（3）方向：使用库仑定律计算时，点电荷电 量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同 性相斥、异性相吸判断方向
（4）库仑力（静电力）具有自己独特的大小 和方向，同时它也具有力的一切性质（独立 性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相 互作用力）
4、库仑扭秤实验
实验装置
表达式：
F
k
q1q2 r2
3、库仑定律的说明
F
k
q1q2 r2
（1）适用范围：
r
R
①真空、静止点电荷
点电荷（理想化模型）：当带电体间距 离比它们自身的大小大很多，带电体的 形状、大小及电荷分布状况对它们间作 用力的影响可忽略不计时，可将其看作 有电荷量的点(R<<r)
②均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的
F 1 m 1 m 2 a 2 .7 1 2 N 0 B
A F1
aA aB 9ms2,向右匀加速直线运动
注意力、电模型的类比、迁移！
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练习2
两个半径相同的金属小球其球心间距r远远大于球 半径R，带电荷量之比为1：7，两者相互接触后
再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来的
（C D ）
A. 4/7
恭喜答对了 ！！！
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
思维严密，考虑多种情况
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练习1
在真空中有 a、b 两个点电荷， b 的电荷量是 a 的
3 倍，如果 a 受到的静电力是F，则 b 受到的静电
力是（ A ）
恭喜答对了 ！！！
A．F
B．
1 3
F
C．3F
D． 4F
相互作用力：大小相等，方向相反
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律
q1
q2
观察现象
改变小球电量和两小球间距离 观察小球偏离竖直方向的夹角大小，对应两球间静电力的大小
结果分析
电荷之间作用力随电荷量增大而增大，随距离的增大而减小
2、库仑定律
内容表述： 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，与它们距离的二 次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
F 库 kq r 1 q 2 2 9 .0 19 0 1 .6 1 5 . 3 1 0 1 91 .1 6 0 2 1 1 10 9 N F库 2.31039
8.2108N
F引
F 引 G m r 1 m 2 2 6 .7 1 10 1 1 .6 1 5 7 .3 2 0 1 7 9 1 .1 0 2 1 1 30 1 N
3.61047N
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5、库仑定律与万有引力定律
库仑力和万有引力虽然形式上非常类似，但性质 不同，数量级也不同。微观粒子间的万有引力远 小于库仑力，因此在分析微观带电粒子的相互作 用力时可忽略万有引力。
新人教版高一物理 必修第三册 库仑定律