沪科版(上海)物理高二第一学期(试用版)-第八章 B 库仑定律 课件
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(2)表达式：F＝ kQr1Q2 2，其中静电力常量 k＝ 9.0×109 N·m2/C2。
方向：在两点电荷的连线上，同种电荷 相斥 ，异种电荷
相吸 。 (3)适用范围： 真空中的点电荷。
知识点 3 库仑的实验 1.实验装置：库仑扭秤(如图所示)
2．实验步骤：①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∝r12
知识点 1 探究影响电荷间相互作用力的因素
实 验 原 理 如图所示，F＝mgtanθ ，θ 变大，F 变大；θ
变小，F 变小
方法(控制 探究电荷间作用力与距 探究电荷间作用力
变量法) 离的关系
与电荷量的关系
保持电荷量不变，改变 保 持 悬 点 位 置 不
悬点位置，从而改变小 变，改变小球带电 实验操作
题型1 库仑定律公式的简单应用
两个相同的金属小球，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
真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为 F，若甲
的带电量变为原来的 2 倍，乙的带电量变为原来的 8 倍，要使
二、对库仑定律的理解 1．库仑定律的适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。 以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。 2．库仑定律中的静电力常量 k，只有在公式中的各量都采 用国际单位时，才可以取 k＝9.0×109N·m2/C2。 3．静电力的确定方法：静电力的大小计算和方向判断一 般分开进行。
• 同在一个环境中生活，强者与弱者的分界就在于谁能改变它。顽强的毅力改变可以征服世界上任何一 以望见远的目标，却不能代替你走半步。伟大的成就，来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的 说只要坚持就能怎样，但是只要放弃就什么都没有了。有压力，但不会被压垮；迷茫，但永不绝望。 守株待兔的樵夫没有什么两样。你花时间做什么事，你就会成为什么样的人！人生没有彩排，每一天 生最大的成就是从失败中站起来要做一件事，成功之前，没有必要告诉其他人。成功之后不用你说， 这就是信息时代所带来的效应。天下最宝贵的，莫如时日；天下最能奢侈的，莫如浪费时不论你在什 的是开始之后就不要停止。面对困境，悲观的人因为往往只看到事情消极一面。人生的路，说长也很 偶遇不幸或挫败只能证明某一时候某一方面的不足或做得不够。如果把才华比作剑，那么勤奋就是磨 懒惰支配，它就一无可为。很多时候，人并不是因为失败而烦恼；而是因为失败后找不到任何借口而 怕荆棘，船只避忌风浪，铁匠畏惧火星，那么，世界就会变成另一副模样。每一个人都多多少少有点 志力量不够推动他自己，他就失败，谁最能推动自己，谁就最先得到成功。目标的坚定是性格中最必 也是成功的利器之一。人的肉体可以随着时间的推移而衰老，而赋予人的生命的思想却可以青春永驻 生是个圆，有的人走了一辈子也没有走出命运画出的圆圈，其实，圆上的每一个点都有一条腾飞的切 宝藏，我晓得从这个宝藏里选取最珍贵的珠宝。日复明日，明日何其多？我生待明日，万事成蹉跎。 在生活的广阔原野里，到处都可以找到蜜源。不要对挫折叹气，姑且把这一切看成是在你成大事之前 工作。不要为已消逝之年华叹息，须正视欲匆匆溜走的时光。不要在这个努力拼搏的年纪去选择安逸 准备失败的人！在任何苦难中能发现好的一面！成功就是你坚持不住的时候，在坚持一下。成功是一 种思想，成功是一心态，成功是一种习惯。成名每在穷苦日，败事多因得意时。大道理人人都懂，小 当你的能力还驾驭不了你的目标时，那你就应该沉下心来历练。当你停下来休息的时候，不要忘记别 名意味着你是头号输家。钢钎与顽石的碰撞声，是一首力的歌曲。格局被理想撑大，事业由梦想激发 落空；又说又干，马到成功。过去的时间会永远流入无边的黑洞，永不再回来，所以要珍惜当下的每 就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁石。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧 推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。即使脚步下是一片岩石，它也会迸发出火花， 钎。假如生活欺骗了你，不要心焦，也不要烦恼。阴郁的日子里要心平气和，相信吧，那快乐的日子 金驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。坚持把简单的事情做 持把平凡的事情做好就是不平凡。所谓成功，就是在平凡中做出不平凡的坚持。今天有许多人不是不 是不愿抛弃旧观念。拒绝严峻的冶炼，矿石并不比被发掘前更有价值。59.只有经历地狱般的磨练，才 的力量。怕吃苦的人苦一辈子，不怕吃苦的人苦一阵子。抛掉过去，不一定有好的开始，但一定不会 坚信自己最优秀，那么你就最聪明。如果你真心选择去做一件事，那么全世界都是帮助你的。如果缺 雪拚搏的勇气，种子的前途并不比落叶美妙一分。生活会辜负努力的人，但不会一直辜负努力的人。 功的历程。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东西 下了，才知道它的沉重。实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干输在犹豫，赢在行动。树苗如 修剪，那就永远不会成材。头脑是日用品，�
球间距 r，观察夹角 θ 变 量 q，观察夹角 θ
化情况
ຫໍສະໝຸດ Baidu
变化情况
实验现象 实验结论
r 变大，θ 变小 q 变大，θ 变大 r 变小，θ 变大 q 变小，θ 变小 电荷间的作用力与距离有关，与电 荷量有关
知识点 2 库仑定律
1.库仑力 电荷间的 相互作用力 ，也叫做静电力。 2．点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有 大小、形状 的理想化的 模型，类似于力学中的 质点 ，实际并不存在。
它们的作用力仍为 F，则它们之间的距离变为原来的( )
A．2 倍
B．4 倍
C．8 倍
D．16 倍
答案：B 解析：由 F＝kqr1q2 2，易判 B 选项正确。
下列各图中 A 球系在绝缘细线的下端，B 球固定在绝缘平 面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出。A 球能保持静 止的是( )
答案：AD
课后强化作业（点此链接）
(1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性 的正、负号代入公式，只代入 Q1、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。
4．多个点电荷的静电力叠加：对于两个以上的点电荷， 其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单 独存在时对该电荷的作用力的矢量和。
(2)特点 ①带电体间的距离比它们自身的大小 大得多 ； ②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的作用力 的影响可以忽略。
3．库仑定律
(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力 F 的大小，
与它们的电荷量 Q1、Q2 的 乘积 成正比，与它们的距离 r 的 二次方成反比，作用力的方向在它们的 连线上。
(2)有人根据 F＝kqr1q2 2推出，当 r→0 时，F→∞，从数学角 度分析似乎正确，但从物理意义上分析是错误的，因为当 r→0 时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律及其公式也就不再 适用，何况实际电荷都有一定的大小，根本不可能出现 r＝0 的情况，也就是 r＝0 时，不能利用公式 F＝kqr1q2 2计算静电力 大小了。
5．库仑力是电荷之间的一种相互作用力，具有自己的特 性，与重力、弹力、摩擦力一样是一种“性质力”。同样具有 力的共性，例如两个点电荷之间的相互作用力也遵守牛顿第三 定律——大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在实际应 用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，对物体的平衡或 运动起着独立的作用。
[特别提醒](1)库仑定律不但适用于静止电荷，也适用于运 动电荷。
第一章
学习目标
※ 知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法 ※ 掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关 ※ 问题
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
图中的母女两人用手接触一个带电体时，身体带上了电， 头发上的电荷相互排斥，她们的头发便竖立起来。
这一节我们来探究电荷间相互作用力所遵从的规律。
②通过带电金属小球与另一个不带电的相同金属球接 触，前者的电荷量分给 后者一半 的办法，改变带电小球 的电荷量，记录每次悬丝扭转的 角度 ，可得出力 F 与 q1 和 q2 的 乘积 成正比即 F∝q1q2
3．实验结果：F＝kqr1q2 2
一、对点电荷的理解 1．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。 2．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，是带电个体， 其带电量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电量的 整数倍。
方向：在两点电荷的连线上，同种电荷 相斥 ，异种电荷
相吸 。 (3)适用范围： 真空中的点电荷。
知识点 3 库仑的实验 1.实验装置：库仑扭秤(如图所示)
2．实验步骤：①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∝r12
知识点 1 探究影响电荷间相互作用力的因素
实 验 原 理 如图所示，F＝mgtanθ ，θ 变大，F 变大；θ
变小，F 变小
方法(控制 探究电荷间作用力与距 探究电荷间作用力
变量法) 离的关系
与电荷量的关系
保持电荷量不变，改变 保 持 悬 点 位 置 不
悬点位置，从而改变小 变，改变小球带电 实验操作
题型1 库仑定律公式的简单应用
两个相同的金属小球，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
真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为 F，若甲
的带电量变为原来的 2 倍，乙的带电量变为原来的 8 倍，要使
二、对库仑定律的理解 1．库仑定律的适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。 以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。 2．库仑定律中的静电力常量 k，只有在公式中的各量都采 用国际单位时，才可以取 k＝9.0×109N·m2/C2。 3．静电力的确定方法：静电力的大小计算和方向判断一 般分开进行。
• 同在一个环境中生活，强者与弱者的分界就在于谁能改变它。顽强的毅力改变可以征服世界上任何一 以望见远的目标，却不能代替你走半步。伟大的成就，来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的 说只要坚持就能怎样，但是只要放弃就什么都没有了。有压力，但不会被压垮；迷茫，但永不绝望。 守株待兔的樵夫没有什么两样。你花时间做什么事，你就会成为什么样的人！人生没有彩排，每一天 生最大的成就是从失败中站起来要做一件事，成功之前，没有必要告诉其他人。成功之后不用你说， 这就是信息时代所带来的效应。天下最宝贵的，莫如时日；天下最能奢侈的，莫如浪费时不论你在什 的是开始之后就不要停止。面对困境，悲观的人因为往往只看到事情消极一面。人生的路，说长也很 偶遇不幸或挫败只能证明某一时候某一方面的不足或做得不够。如果把才华比作剑，那么勤奋就是磨 懒惰支配，它就一无可为。很多时候，人并不是因为失败而烦恼；而是因为失败后找不到任何借口而 怕荆棘，船只避忌风浪，铁匠畏惧火星，那么，世界就会变成另一副模样。每一个人都多多少少有点 志力量不够推动他自己，他就失败，谁最能推动自己，谁就最先得到成功。目标的坚定是性格中最必 也是成功的利器之一。人的肉体可以随着时间的推移而衰老，而赋予人的生命的思想却可以青春永驻 生是个圆，有的人走了一辈子也没有走出命运画出的圆圈，其实，圆上的每一个点都有一条腾飞的切 宝藏，我晓得从这个宝藏里选取最珍贵的珠宝。日复明日，明日何其多？我生待明日，万事成蹉跎。 在生活的广阔原野里，到处都可以找到蜜源。不要对挫折叹气，姑且把这一切看成是在你成大事之前 工作。不要为已消逝之年华叹息，须正视欲匆匆溜走的时光。不要在这个努力拼搏的年纪去选择安逸 准备失败的人！在任何苦难中能发现好的一面！成功就是你坚持不住的时候，在坚持一下。成功是一 种思想，成功是一心态，成功是一种习惯。成名每在穷苦日，败事多因得意时。大道理人人都懂，小 当你的能力还驾驭不了你的目标时，那你就应该沉下心来历练。当你停下来休息的时候，不要忘记别 名意味着你是头号输家。钢钎与顽石的碰撞声，是一首力的歌曲。格局被理想撑大，事业由梦想激发 落空；又说又干，马到成功。过去的时间会永远流入无边的黑洞，永不再回来，所以要珍惜当下的每 就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁石。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧 推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。即使脚步下是一片岩石，它也会迸发出火花， 钎。假如生活欺骗了你，不要心焦，也不要烦恼。阴郁的日子里要心平气和，相信吧，那快乐的日子 金驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。坚持把简单的事情做 持把平凡的事情做好就是不平凡。所谓成功，就是在平凡中做出不平凡的坚持。今天有许多人不是不 是不愿抛弃旧观念。拒绝严峻的冶炼，矿石并不比被发掘前更有价值。59.只有经历地狱般的磨练，才 的力量。怕吃苦的人苦一辈子，不怕吃苦的人苦一阵子。抛掉过去，不一定有好的开始，但一定不会 坚信自己最优秀，那么你就最聪明。如果你真心选择去做一件事，那么全世界都是帮助你的。如果缺 雪拚搏的勇气，种子的前途并不比落叶美妙一分。生活会辜负努力的人，但不会一直辜负努力的人。 功的历程。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东西 下了，才知道它的沉重。实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干输在犹豫，赢在行动。树苗如 修剪，那就永远不会成材。头脑是日用品，�
球间距 r，观察夹角 θ 变 量 q，观察夹角 θ
化情况
ຫໍສະໝຸດ Baidu
变化情况
实验现象 实验结论
r 变大，θ 变小 q 变大，θ 变大 r 变小，θ 变大 q 变小，θ 变小 电荷间的作用力与距离有关，与电 荷量有关
知识点 2 库仑定律
1.库仑力 电荷间的 相互作用力 ，也叫做静电力。 2．点电荷 (1)点电荷是只有电荷量，没有 大小、形状 的理想化的 模型，类似于力学中的 质点 ，实际并不存在。
它们的作用力仍为 F，则它们之间的距离变为原来的( )
A．2 倍
B．4 倍
C．8 倍
D．16 倍
答案：B 解析：由 F＝kqr1q2 2，易判 B 选项正确。
下列各图中 A 球系在绝缘细线的下端，B 球固定在绝缘平 面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出。A 球能保持静 止的是( )
答案：AD
课后强化作业（点此链接）
(1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性 的正、负号代入公式，只代入 Q1、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。
4．多个点电荷的静电力叠加：对于两个以上的点电荷， 其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单 独存在时对该电荷的作用力的矢量和。
(2)特点 ①带电体间的距离比它们自身的大小 大得多 ； ②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的作用力 的影响可以忽略。
3．库仑定律
(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力 F 的大小，
与它们的电荷量 Q1、Q2 的 乘积 成正比，与它们的距离 r 的 二次方成反比，作用力的方向在它们的 连线上。
(2)有人根据 F＝kqr1q2 2推出，当 r→0 时，F→∞，从数学角 度分析似乎正确，但从物理意义上分析是错误的，因为当 r→0 时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律及其公式也就不再 适用，何况实际电荷都有一定的大小，根本不可能出现 r＝0 的情况，也就是 r＝0 时，不能利用公式 F＝kqr1q2 2计算静电力 大小了。
5．库仑力是电荷之间的一种相互作用力，具有自己的特 性，与重力、弹力、摩擦力一样是一种“性质力”。同样具有 力的共性，例如两个点电荷之间的相互作用力也遵守牛顿第三 定律——大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在实际应 用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，对物体的平衡或 运动起着独立的作用。
[特别提醒](1)库仑定律不但适用于静止电荷，也适用于运 动电荷。
第一章
学习目标
※ 知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法 ※ 掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关 ※ 问题
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
图中的母女两人用手接触一个带电体时，身体带上了电， 头发上的电荷相互排斥，她们的头发便竖立起来。
这一节我们来探究电荷间相互作用力所遵从的规律。
②通过带电金属小球与另一个不带电的相同金属球接 触，前者的电荷量分给 后者一半 的办法，改变带电小球 的电荷量，记录每次悬丝扭转的 角度 ，可得出力 F 与 q1 和 q2 的 乘积 成正比即 F∝q1q2
3．实验结果：F＝kqr1q2 2
一、对点电荷的理解 1．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。 2．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，是带电个体， 其带电量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电量的 整数倍。