1.2库仑定律

4、库仑扭秤实验

实验装置
C A
B
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？

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
q1q2 r2
k 9.0 10 9 N m 2 /C2 k 叫静电力常量 :
F F F F
－
+
+
+
相互作用的 两个点电荷， 不论它们的 电量是否相 等，它们受 到的库仑力 是一对作用 力和反作用 力，大小一 定相等
3.适用范围:
4.点电荷:
(1)真空中 (2)静止的点电荷
（1）带电体的大小,形状,电荷分布,对库仑力没有 影响，这样的带电体可以看作点电荷。 即:只有电量而无几何形状与大小的带电体。

A. 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7
思维严密，考虑多种情况

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
q1
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2 F1 F2 k 2 0.144 N r 合力F 2 F1 cos30 0.25 N
F1 m1 m2 a 2.7 10 2 N
B A F1
a A aB 9 m s 2 ,向右匀加速直线运动
注意力、电模型的类比、迁移！！
练习3

两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O，两小 球因带同号电荷而使球b悬线竖直地靠在墙上，a 球被推开一定角度而平衡。今令其失去部分电量， 结果θ 角变小后又重新平衡，则关于悬线对a球的 拉力大小变化情况为（ ） C O
（2）理想化模型 （3）可看作点电荷的条件：
带电体本身的线度<<带电体间的距离 思考：当两个点电荷的距离趋向零时， 其库仑力也 趋向无穷大吗？

公式不适用于r→0 的情况
5、库仑定律的说明

（1）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
（2）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）
A B
三个点电荷平衡规律: 共线，同夹异，大夹小，近小远大
例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，B球带负电。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？
q1q2 1.6 10 19 1.6 10 19 F库 k 2 9.0 10 9 N 11 2 r 5.3 10 F库 2.3 10 39 F引 8.2 10 8 N





m1m2 1.67 10 27 9.1 10 31 F引 G 2 6.7 10 11 N 11 2 r 5.3 10 3.6 10 47 N
O A
B
1.2库仑定律
一、库仑力（静电力）
静止的电荷间的相互作
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——库仑力（静电力）
电荷间的相互作用的强弱和什么有关？
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：
实验装置
电荷量
间距

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



A.一定增大 B.一定减小 C.一定不变 D.无法确定
θ
a b
练习4

在竖直放置的半径为R的光滑半圆形绝缘细管的 圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为 +q的小球从半圆的水平直径端点A静止释放，小 球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力， 则置于圆心处的点电荷带什么电？电量大小为多 少？
F2
q2
q3
F1 F
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
练习2

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？

任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成 的
例3

在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B， A带电荷量为+Q，B带电荷量为-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，电荷量为多少？
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
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
二、库仑定律
1.内容：在真空中，两个静止点电荷之间相互作用力的大小， 跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二 次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 静止电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。 (是性质力) 2.表达式: F k





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。在分析微观粒子的相互作 用力时可忽略万有引力

为提高库库仑实验的精确度，可采用哪些措施？
练习1

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 ）