高中物理一轮复习课件-库仑定律及其应用(一)
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库仑定律(1课件)
《新人教版高中物理必修3》同步课件
9.2 库仑定律
第九章 静电场及其应用
授课教师：
学习目标
1．知道库仑定律的内容及适用条件，会用库仑定 基本 律进行简单的计算。 要求 2．了解点电荷的概念，体会科学研究中的理想模
型方法。
发展 要求
了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想。
1．利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所
库仑力与重力弹力摩擦力一样，属于物体间的相互作用。
课堂小结
➢点电荷：物理学上把本身的线度比相互之间的
距离小得多的带电体叫做点电荷。
➢库仑定律：
➢ 内容：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，与它们的距离的二次方
成反比，作用力的方向在它们的连线上。
➢ 大小：
F
k
q1q2 r2
小试牛刀
关于库仑定律，下列说法正确的是( D )
A.库仑定律适用于点电荷， 点电荷其实就是体积最 小的带电体
B.库根仑据力FF→k ∞qr1q22 ，当两个带电体间的距离r→0时， C. 所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用
时， B受到的静电力是A受到的静电力的3倍 D. 库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
N 3.6 1047 N
F引
氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×1039倍
小试牛刀
真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之 间的距离r=3m (r远大于小球直径)，所带电荷量分别 为Q=+6×10−8C、q=−2×10−8C，已知静电力常量 k=9.0×109N⋅m2/C2。 (1) 求这两个小球间静电力F的大小； (2) 若将两小球接触后再放回原处，两小球带电量分 别是多少？它们间的静电力是斥力还是引力？大小是 多少？
9.2 库仑定律
第九章 静电场及其应用
授课教师：
学习目标
1．知道库仑定律的内容及适用条件，会用库仑定 基本 律进行简单的计算。 要求 2．了解点电荷的概念，体会科学研究中的理想模
型方法。
发展 要求
了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想。
1．利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所
库仑力与重力弹力摩擦力一样，属于物体间的相互作用。
课堂小结
➢点电荷：物理学上把本身的线度比相互之间的
距离小得多的带电体叫做点电荷。
➢库仑定律：
➢ 内容：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，与它们的距离的二次方
成反比，作用力的方向在它们的连线上。
➢ 大小：
F
k
q1q2 r2
小试牛刀
关于库仑定律，下列说法正确的是( D )
A.库仑定律适用于点电荷， 点电荷其实就是体积最 小的带电体
B.库根仑据力FF→k ∞qr1q22 ，当两个带电体间的距离r→0时， C. 所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用
时， B受到的静电力是A受到的静电力的3倍 D. 库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
N 3.6 1047 N
F引
氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×1039倍
小试牛刀
真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之 间的距离r=3m (r远大于小球直径)，所带电荷量分别 为Q=+6×10−8C、q=−2×10−8C，已知静电力常量 k=9.0×109N⋅m2/C2。 (1) 求这两个小球间静电力F的大小； (2) 若将两小球接触后再放回原处，两小球带电量分 别是多少？它们间的静电力是斥力还是引力？大小是 多少？
高三物理一轮复习 第6章第1课时 库仑定律 电场强度课件
在 E＝Fq中 q 为试探电荷，E 由电场本身决定与 q 无关，在 E＝krQ2 中 Q 为 场源电荷，Q 的大小及电性决定电场的性质，E 与 Q 有关．
4．电场线 (1)定义：画在电场中有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的 方向． (2)电场线的特征 ①电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线，客观并不存在． ②切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向． ③疏密表示该处电场的强弱，即表示该处场强的大小．
3．如图所示，一个带负电的粒子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，不 计重力的影响，则带电粒子所受另一个力的大小和方向变化情况应该是( B )
A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
解析：由等量异种电荷电场线分布可知带电粒子由A→O→B过程，电场强度先增大 后减小，方向水平向右，由粒子带负电，它所受电场力方向水平向左，先变大后变小， 又由平衡条件得，另一个力的方向水平向右，先变大后变小，B正确．
电场强度的理解及计算 1．一般方法 中学阶段求场强一般有下列三种方法： (1)E＝Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小 和方向与试探电荷无关，试探电荷 q 充当“测量工具”的作用． (2)E＝kQr2是真空中点电荷所形成电场的决定式，点电荷的电场 E 由场源电荷 Q 和某点 到场源电荷的距离 r 决定． (3)E＝Ud 是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的 d 为两点间的距离 在场强方向的投影．
2．库仑力的计算方法和方向的判断
计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时， 不必将电荷Q1、Q2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算 出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．
4．电场线 (1)定义：画在电场中有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的 方向． (2)电场线的特征 ①电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线，客观并不存在． ②切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向． ③疏密表示该处电场的强弱，即表示该处场强的大小．
3．如图所示，一个带负电的粒子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，不 计重力的影响，则带电粒子所受另一个力的大小和方向变化情况应该是( B )
A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
解析：由等量异种电荷电场线分布可知带电粒子由A→O→B过程，电场强度先增大 后减小，方向水平向右，由粒子带负电，它所受电场力方向水平向左，先变大后变小， 又由平衡条件得，另一个力的方向水平向右，先变大后变小，B正确．
电场强度的理解及计算 1．一般方法 中学阶段求场强一般有下列三种方法： (1)E＝Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小 和方向与试探电荷无关，试探电荷 q 充当“测量工具”的作用． (2)E＝kQr2是真空中点电荷所形成电场的决定式，点电荷的电场 E 由场源电荷 Q 和某点 到场源电荷的距离 r 决定． (3)E＝Ud 是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的 d 为两点间的距离 在场强方向的投影．
2．库仑力的计算方法和方向的判断
计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时， 不必将电荷Q1、Q2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算 出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．
库仑定律-ppt课件
q=+4×10-6 C 的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r=30 cm
时,绳与竖直方向的夹角α=45°,g取 10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两
小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的静电力的大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1)0.02 N
作者编号：43999
问题3：r1、r2与B、C的电量关系？
C qc
中间电荷
靠近两侧
电荷量较
小的那个
r1
FCA
Aq
A
A
r2
FCA FBA
B q
B
FBA
结论3：近小远大
k
qC q A
qB q A
k
2
2
r1
r2
2
qC
r
12
qB
r2
r1 r2时，qC q B
r2 r1时，q B qC
三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。
新知学习
2.理想化的模型，实际上是不存在的。
3.均匀带电的球体,由于球所具有对称性,即使它们之间的距离不是
很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
两个带电体之间存在相互作用力，这种相互
作用力的大小与哪些因素有关呢？
作者编号：43999
新知学习
02 影响静电力的因素
如图所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体 A 和通草球 B 带同种电荷，并使
(2)2×10-3 kg
作者编号：43999
课堂练习
1.下列关于点电荷的说法正确的是( C )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
时,绳与竖直方向的夹角α=45°,g取 10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两
小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的静电力的大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1)0.02 N
作者编号：43999
问题3：r1、r2与B、C的电量关系？
C qc
中间电荷
靠近两侧
电荷量较
小的那个
r1
FCA
Aq
A
A
r2
FCA FBA
B q
B
FBA
结论3：近小远大
k
qC q A
qB q A
k
2
2
r1
r2
2
qC
r
12
qB
r2
r1 r2时，qC q B
r2 r1时，q B qC
三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。
新知学习
2.理想化的模型，实际上是不存在的。
3.均匀带电的球体,由于球所具有对称性,即使它们之间的距离不是
很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
两个带电体之间存在相互作用力，这种相互
作用力的大小与哪些因素有关呢？
作者编号：43999
新知学习
02 影响静电力的因素
如图所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体 A 和通草球 B 带同种电荷，并使
(2)2×10-3 kg
作者编号：43999
课堂练习
1.下列关于点电荷的说法正确的是( C )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
高中物理-库仑定律课件
高中物理-库仑定律课件
一、引言
库仑定律是描述电荷间作用力的重要定律。
本文主要介绍库仑定律的基本概念、公式及应用。
二、电荷
电荷是描述物体持有的一种性质。
通常用q表示。
正电荷：q>0
电荷单位是库仑（C），也可以用电子电荷（e）为单位。
1C=6.25*10^18 e
三、库仑定律
当两个电荷之间存在作用力时，它们所受的力的大小与电荷的大小和它们之间距离的平方成反比。
库仑定律的公式为：
F=k * (q1 * q2) / r^2
其中，
F是两个电荷之间的作用力，单位是牛顿（N）。
q1和q2是两个电荷的大小，单位是库仑（C）。
k是一个常数，被称为库仑常数，其值为：
k=9*10^9 N·m^2·C^-2
四、应用
库仑定律可以用于解决一系列电荷间的作用力问题。
1. 电荷间的吸引力和排斥力
当两个电荷的符号相同时，它们相互排斥，并产生斥力；当两个电荷的符号不同时，它们相互吸引，并产生引力。
这可以用库仑定律来计算。
2. 等效电荷
如果有多个电荷，它们会对彼此产生作用力。
为了简化问题，可以将多个电荷等效为一个电荷，这个电荷的大小就是它们的代数和。
3. 静电力测量
库仑力计可以测量静电力，即站着不动的电荷所产生的力。
通过测量电荷的大小和距离，并使用库仑定律，可以计算出所施加的力的大小。
五、结论。
2025届高三物理一轮复习-库仑定律 电场力的性质
第5页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
(1)元电荷即是电子( ) (2)两个带异种电荷的金属球接触时,正电荷从一个球转移到另一个球 ()
第6页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
【典例1】 a和b都是不带电的小球,它们互相摩擦后,a带-1.6×10-10 C 的电荷,下列判断中正确的是( ) A.摩擦的过程中电子从b转移到了a B.b在摩擦后一定带-1.6×10-10 C的电荷 C.在摩擦前a的内部没有任何电荷 D.摩擦的过程中正电荷从b转移到了a
1.电荷。 (1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷 相互__排__斥___,异种电荷相互__吸__引___。 (2)电荷量:电荷的多少叫作电荷量,符号Q(或q),单位:_库__仑__,符号:_C___。 (3)元电荷:最小的电荷量,其值为e=1_._6_0_×_1_0_-_19__C_,其他带电体的电荷量均 为元电荷的整数倍。
的两点,它们之间库仑力的大小为F2,则F1与F2之比为( )
A.2∶1
B.4∶1
C.16∶1
D.60∶1
第 14 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
答案 D
第 15 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
考向2 库仑力的合成 【典例3】 如图,一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上,半径为R,上 表面水平,O为球心。三个完全一样的带电小球静止放置在碗内,处在同
第9页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
正比
点电荷 二次方
点电荷
9.0×109
第 10 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
第 11 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。 2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离。 3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示。
第1讲 库仑定律 电场力的性质
(1)元电荷即是电子( ) (2)两个带异种电荷的金属球接触时,正电荷从一个球转移到另一个球 ()
第6页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
【典例1】 a和b都是不带电的小球,它们互相摩擦后,a带-1.6×10-10 C 的电荷,下列判断中正确的是( ) A.摩擦的过程中电子从b转移到了a B.b在摩擦后一定带-1.6×10-10 C的电荷 C.在摩擦前a的内部没有任何电荷 D.摩擦的过程中正电荷从b转移到了a
1.电荷。 (1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷 相互__排__斥___,异种电荷相互__吸__引___。 (2)电荷量:电荷的多少叫作电荷量,符号Q(或q),单位:_库__仑__,符号:_C___。 (3)元电荷:最小的电荷量,其值为e=1_._6_0_×_1_0_-_19__C_,其他带电体的电荷量均 为元电荷的整数倍。
的两点,它们之间库仑力的大小为F2,则F1与F2之比为( )
A.2∶1
B.4∶1
C.16∶1
D.60∶1
第 14 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
答案 D
第 15 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
考向2 库仑力的合成 【典例3】 如图,一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上,半径为R,上 表面水平,O为球心。三个完全一样的带电小球静止放置在碗内,处在同
第9页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
正比
点电荷 二次方
点电荷
9.0×109
第 10 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
第 11 页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。 2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离。 3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示。
库仑定律 高中物理课件11-1
A.34kaQ2 ，沿 y 轴正向 B.34kaQ2 ，沿 y 轴负向
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
2.对称法 【原型题 6】如图所示，一半径为 R 的绝缘圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆
盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有
q 3.矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
4.场强公式的比较： E＝F q E＝kQr2 E＝Ud
笔记：电场强度
①适用于任何电场 ②场强与试探电荷是否存在无关 ①适用于点电荷产生的电场 ②Q 为场源电荷的电荷量 ①适用于匀强电场 ②U 为两点间的电势差，d 为沿电 场方向两点间的距离
笔记
(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (2)带电实质：物体带电的实质是得失电子． (3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (4)电荷分配原则∶两个形状、大小相同且带电的球形导体，接触后再分开，若两导体带同 种电荷，则两导体上的电荷先叠加后平分；若两导体带异种电荷，则两导体上的电荷先中和， 余下的电荷再平分．
第1节 库仑定律 场强
一、电荷的产生 电荷守恒定律 2.电荷守恒定律
【原型题 3】半径相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量，并相隔一定的距离，今让第三个 半径相同的不带电金属小球 C，先后与 A、B 接触后再移开.求：
(1)当 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比； (2)当 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比.
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
2.对称法 【原型题 6】如图所示，一半径为 R 的绝缘圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆
盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有
q 3.矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
4.场强公式的比较： E＝F q E＝kQr2 E＝Ud
笔记：电场强度
①适用于任何电场 ②场强与试探电荷是否存在无关 ①适用于点电荷产生的电场 ②Q 为场源电荷的电荷量 ①适用于匀强电场 ②U 为两点间的电势差，d 为沿电 场方向两点间的距离
笔记
(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (2)带电实质：物体带电的实质是得失电子． (3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (4)电荷分配原则∶两个形状、大小相同且带电的球形导体，接触后再分开，若两导体带同 种电荷，则两导体上的电荷先叠加后平分；若两导体带异种电荷，则两导体上的电荷先中和， 余下的电荷再平分．
第1节 库仑定律 场强
一、电荷的产生 电荷守恒定律 2.电荷守恒定律
【原型题 3】半径相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量，并相隔一定的距离，今让第三个 半径相同的不带电金属小球 C，先后与 A、B 接触后再移开.求：
(1)当 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比； (2)当 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比.
库仑定律课件ppt
电磁波产生机理
01
02
03
电磁感应
变化的磁场会在空间中激 发电场，从而产生电磁波 。
振荡电流
振荡电流在导线中产生交 变磁场，进而激发电磁波 。
天线辐射
天线上的交变电流产生电 磁场，以电磁波形式向外 辐射。
电磁波传播特性
电磁波传播速度
在真空中，电磁波传播速度等于光速。
电磁波频谱
根据频率和波长的不同，电磁波可分为无线电波、微波、 红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
库仑定律在电子显微镜成像中的应用
库仑定律可以解释电子在电磁透镜中的聚焦和成像过程，有助于优化电 子显微镜的成像效果和提高分辨率。
03
库仑定律在电子衍射中的应用
电子衍射是电子显微镜技术的重要组成部分，库仑定律为电子衍射现象
提供了理论解释，有助于分析样品的晶体结构和化学成分。
等离子体物理和核聚变研究
等离子体物理基础
VS
电势差与电场强度关系
电势差与电场强度之间存在一定的关系， 通过电势差可以计算电场强度的大小和方 向。
电荷分布与相互作用
电荷分布对电场影响
分析不同电荷分布对电场强度和电势差的影 响，如均匀带电球体、无限大带电平面等。
电荷间相互作用力
根据库仑定律，计算两个点电荷之间的相互 作用力，包括大小、方向和作用点。
库仑定律在天线设计中的应用
天线是无线通信的关键部分，其性能直接影响到通信质量。库仑定律为天线设计提供了指 导，如天线长度、形状等参数的选择。
电子显微镜技术
01 02
电子显微镜原理
电子显微镜利用电子束代替光束进行成像，具有更高的分辨率。库仑定 律描述了电子在电磁场中的运动规律，为电子显微镜技术的发展提供了 理论支持。
《库仑定律》PPT课件(第1课时)
在而有所变化。
两个或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。
已知：真空中有三个点电荷，它们固定在边长 L=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
q3
F2
F
F1
q2
13
F1=K 2
F=2F1cos
2.定量研究
库仑扭秤实验
带电小球C
带电小球A
作用：(1)控制变量
(2)微小量放大
平衡小球
库仑扭秤实验
操作方法: 力矩平衡（静电力力矩＝
金属细丝扭转力矩）
思想方法：放大、转化
库仑
设计思想：控制变量法
库仑扭秤
实验表明：
电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的
增大而减小。
根据控制变量法可猜想：电荷间的作用力会不会与
过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。
F mg tan
T
实验过程
F
①探究F与r的关系
保持电荷量不变，改变悬点位置，观
察夹角变化情况。
②探究F与Q的关系
mg
改变小球带电量，观察夹角变化情况。
探究影响电荷之间作用力的因素
实验现象 ①Q不变时，
r变大，α角变小
r变小，α角变大
q1
q2
②r不变时，
Q变大，α角变大
1.内容：
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，与它们的距离的二次方成反比，
作用力的方向在它们的连线上。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
两个或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。
已知：真空中有三个点电荷，它们固定在边长 L=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
q3
F2
F
F1
q2
13
F1=K 2
F=2F1cos
2.定量研究
库仑扭秤实验
带电小球C
带电小球A
作用：(1)控制变量
(2)微小量放大
平衡小球
库仑扭秤实验
操作方法: 力矩平衡（静电力力矩＝
金属细丝扭转力矩）
思想方法：放大、转化
库仑
设计思想：控制变量法
库仑扭秤
实验表明：
电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的
增大而减小。
根据控制变量法可猜想：电荷间的作用力会不会与
过细线偏离竖直方向的夹角显示出来。
F mg tan
T
实验过程
F
①探究F与r的关系
保持电荷量不变，改变悬点位置，观
察夹角变化情况。
②探究F与Q的关系
mg
改变小球带电量，观察夹角变化情况。
探究影响电荷之间作用力的因素
实验现象 ①Q不变时，
r变大，α角变小
r变小，α角变大
q1
q2
②r不变时，
Q变大，α角变大
1.内容：
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，与它们的距离的二次方成反比，
作用力的方向在它们的连线上。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
一轮复习：库仑定律
C．F 引≠GmL22，F 库＝kQL22 D．F 引＝GmL22，F 库≠kQL22
真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看 做点电荷)，分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个 不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移 开C，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离 增大为原来的2倍，则它们间的静电力又为多大？
二、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，与它们的电荷量的 乘积成正比，与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。
2．表达式
F＝kqr1q2 2，式中 k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常
量 3．适用条件
真空中的静止点电荷。 (1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可 以直接应用公式。 (2)当两个带电体的间距远大于其本身的大小时，可以把带电体 看成点电荷。 (3)对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所 示。
2．如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其 壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心 间的距离L为球半径的3倍。若使它们带上等量异号电荷，使其电 荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引、库仑 力F库分别为(D )
A．F 引＝GmL22，F 库＝kQL22 B．F 引≠GmL22，F 库≠kQL22
别位于边长为l的正三角形的三个顶点上：a、b带正电，
电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强
电场中，已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状
态，则匀强电场场强的大小为( B )
3kq
3kq 3kq 2 3kq
A. 3l2 B. l2 C. l2 D. l2
真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看 做点电荷)，分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个 不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移 开C，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离 增大为原来的2倍，则它们间的静电力又为多大？
二、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，与它们的电荷量的 乘积成正比，与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。
2．表达式
F＝kqr1q2 2，式中 k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常
量 3．适用条件
真空中的静止点电荷。 (1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可 以直接应用公式。 (2)当两个带电体的间距远大于其本身的大小时，可以把带电体 看成点电荷。 (3)对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所 示。
2．如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其 壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心 间的距离L为球半径的3倍。若使它们带上等量异号电荷，使其电 荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引、库仑 力F库分别为(D )
A．F 引＝GmL22，F 库＝kQL22 B．F 引≠GmL22，F 库≠kQL22
别位于边长为l的正三角形的三个顶点上：a、b带正电，
电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强
电场中，已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状
态，则匀强电场场强的大小为( B )
3kq
3kq 3kq 2 3kq
A. 3l2 B. l2 C. l2 D. l2
物理库仑定律ppt课件
电场线的指向
电场线的指向表示电场强 度的方向，即正电荷受力 的方向。
电场强度与电势的关系
电势差与电场强度
在匀强电场中，电势差与 电场强度成正比，即 U=E*d。
电势与电场强度
在非匀强电场中，电势与 电场强度没有直接关系， 但沿电场线方向，电势逐 渐降低。
等势面
等势面是电势相等的点所 构成的曲面，在等势面上 移动电荷时，电场力不做 功。
电荷。
点电荷的场强
点电荷在空间中产生的电场强度与 该电荷的电量成正比，与距离的平 方成反比。
电场线
电场线是用来描述电场分布的假想 曲线，其方向与电场强度方向相同 。
电场线的概念
01
02
03
电场线的性质
电场线始于正电荷，终止 于负电荷，且不闭合。在 均匀电场中，电场线是等 距的直线。
电场线的疏密
电场线的疏密程度表示电 场强度的大小，越密集的 地方电场强度越大。
详细描述
在实验中，通过给定两个带电金属球的电量，测量电场力的大小，并观察电场力与电量之间的关系是否符合库仑 定律中的正比关系。
库仑定律的验证
库仑定律可以通过实验进行验证 。
著名的卡文迪许扭秤实验是验证 库仑定律的重要实验之一。
通过测量不同点电荷之间的相互 作用力，可以验证库仑定律的正
确性。
03 库仑定律的应用
电场强度的计算
总结词定律计算 电场中任意一点的电场强度。
物理库仑定律ppt课件
目录
Contents
• 库仑定律的概述 • 库仑定律的推导过程 • 库仑定律的应用 • 库仑定律的拓展 • 库仑定律的实验验证
01 库仑定律的概述
库仑定律的定义
总结词
《高三物理库仑定律》课件
03
库仑定律的应用
库仑定律在日常生活中的应用
01
02
03
静电现象
库仑定律可以解释静电现 象，如静电感应、静电屏 蔽等。
电场与电势
库仑定律与电场、电势的 概念密切相关，可以用来 计算电场强度和电势差。
电磁感应
在电磁感应现象中，库仑 定律可以用来解释电磁场 的相互作用和变化规律。
库仑定律在科学实验中的应用
总结词
等势面的概念
详细描述
在电场中，等势面是具有相同电势能的各点构成的曲面。 在等势面上移动电荷时，电场力不做功。
总结词
电势能与电势的关系
详细描述
在电场中，某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电 势能。因此，电势能与电势成正比，与电荷量成正比。
电容器的原理与应用
总结词
电容器的原理
详细描述
电容器是储存电荷的元件，其储存电荷的能力用电容表 示。一个电容器的电容是指其容纳电荷的本领，与电量 和电压无关。
01
静电实验是验证库仑定律的重要 手段之一，通过静电实验可以观 察到电荷之间的相互作用力，从 而验证库仑定律的正确性。
02
静电实验具有简单易行、效果明 显的特点，因此在高中物理实验 中常常被采用。
静电实验的原理
静电实验的原理基于库仑定律，即两 个点电荷之间的作用力与它们的电荷 量的乘积成正比，与它们之间的距离 的平方成反比。
库仑定律的公式
总结词
库仑定律的公式是F=k*q1*q2/r^2。
详细描述
库仑定律的公式表示两个点电荷之间的作用力F等于常数k与两个点电荷电量q1 和q2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比。其中k是静电力常量。
库仑定律的适用范围
《库仑定律应用》课件
电势差
定义
电势差是指电场中两点间的电势之差，也称为电压。
特点
电势差与零电势点的选择有关，但不影响两点间的相对电势差；沿着电场线方向，电势差 逐渐减小；在匀强电场中，两点间的距离越大，电势差越大。
应用
电势差是电路中电荷移动的动力，也是电能转化的原因。通过计算和测量电势差的大小和 方向，可以了解电路中的电流和电压分布情况，对于电力系统的设计和运行具有重要意义 。
电容器是电路中的重要元件，通过库仑定律可以计算电容器 的电容值。
详细描述
电容器的电容值与电极的相对面积、电极之间的距离以及介 电常数有关。根据库仑定律，当两个电极之间的距离很近时 ，它们之间的电场力很大，因此电容器的电容值也很大。
电场能量的计算
总结词
电场能量是库仑定律的另一个重要应 用，通过电场能量的大小，可以计算 出电场中的能量分布。
库仑定律的公式
总结词
库仑定律的公式是F=k*Q1*Q2/r^2。
详细描述
公式中的F表示两个点电荷之间的作用力，k是库仑常数，Q1和Q2是两个点电 荷的电荷量，r是它们之间的距离。
库仑定律的适用范围
总结词
库仑定律适用于真空中的静止点电荷 之间的相互作用。
详细描述
库仑定律不适用于运动电荷、非点电 荷以及有磁场的场合。在实际情况中 ，由于电荷的运动、物质的阻尼和磁 场的存在，作用力可能会有所变化。
电场能量的应用
总结词
库仑定律在电场能量方面的应用主要表现在计算电场能 量密度和电场力做功。
详细描述
电场能量密度与电场强度和电介质有关，而电场力做功 则与带电体在电场中的位移和电场强度有关。根据库仑 定律，带电体在电场中受到的力可以做正功也可以做负 功，这取决于带电体的运动方向与电场方向的夹角。这 一规律在计算和预测带电体在电场中的运动和能量转化 方面具有重要应用，例如在静电发电机、静电加速器和 离子束发生器等领域。
物理库仑定律ppt课件
03
库仑定律的重要性
库仑定律是电磁学的基本定律之一，对于理解电荷之间的相互作用以及
电场、电势等概念具有重要意义。
对未来学习的建议与展望
学习建议
在学习库仑定律之后，建议进一步学习 电场、电势等概念，并掌握这些概念的 应用。
VS
学习展望
在学习电场、电势等概念之后，可以进一 步学习高斯定理、麦克斯韦方程等更高级 的电磁学知识。
关系。
实验结果与理论预测相符，证明 了库仑定律的正确性。
实验结果对于理解电场、电势等 概念具有重要的意义，也为后续
学习电磁场理论奠定了基础。
04
库仑定律在生活中的应用
Chapter
静电现象中的应用
摩擦起电
当两个物体互相摩擦时，由于不同物体对电子的束 缚能力不同，电子会从一个物体转移到另一个物体 ，从而使一个物体带正电，另一个物体带负电。这 种现象可以用库仑定律来解释。
探索新的理论
随着物理学的发展，可能会提出新的理论来解释电学现象， 从而更好地描述和预测实验结果。
实际应用中面临的挑战与问题
电学设备Байду номын сангаас稳定性
在实际应用中，电学设备可能会受到温度、湿度等环境因素的影响，从而影响其稳定性和准确性。
复杂电路的设计
在某些复杂电路中，可能难以准确地计算电流、电压等参数，这需要设计者具备更高的技术水平。
库仑定律的局限性
仅适用于点电荷
库仑定律仅适用于计算两个点电荷之 间的作用力，对于带电体有一定的形 状和大小的情况，该定律可能不适用 。
电场强度有限
库仑定律中的电场强度是有限的，对 于非常强的电场，该定律可能不适用 。
未来发展方向与趋势
发展更精确的实验设备
完整高中物理课件库仑定律
__大__小____ 大得多，以至其形状、大小及电荷分布状况对相互
作用力的影响可以__忽__略____．
栏
目
5．两个电荷之间的相互作用力，是作用力与反作用力，
链 接
遵循牛顿___第__三___定律．
6．实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电
荷的存在而改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个
类似于力学中的质点，实际中并不存在．
(2)一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言 栏
的，不能单凭其大小和形状确定．例如，一个半径为
例 1 真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距 r 时，它们间的
静电力为 F .若甲的电荷量变为原来的 2 倍，乙的电荷量变为原来的 13，
两者间的距离变为 2r，则它们之间的静电力变为 ( )
栏 目
链
接
3F
F
8F
2F
A. 8
B. 6
C. 3
D. 3
解析： 由库仑定律有： F＝kQ甲r2Q乙，F′＝kQ′r甲′Q2 ′乙其
第一章 静电场
第2节 库 仑 定 律
栏 目 链 接
库仑与库仑定律的建立
库仑1736 年6月14日生于法国昂古莱姆，青少年时期就受
到了良好的教育．他后来到巴黎军事工程学院学习，离开学校
后，进入西印度马提尼克皇家工程公司工作．工作了 18年以后，栏
目
他又在埃克斯岛瑟堡等地服役．这时库仑就已开始从事科学研 链
(2)库仑力在r＝10－15～1011
m的范围内有效．所以，不能
栏 目
根据公式错误地推论当 r→0时，F →∞.其实，在这样的条件
链 接
下，两个带电体也已经不能再看作点电荷．
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1 2 2 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
自到达最低点时的速度大小与动能大小（不考虑两小球 的互相影响）
库 典例剖析 库仑力参与的平衡问题 仑 定 例3. 悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个电 律 荷量不变的小球 A。缓慢移动另一带同种电荷的小球 B， A、B间距离为 d 时系统平衡状态如图1。若换另一带同种 及 电荷的小球C，当A、C间距离为 2d 时系统平衡状态如图2。 其 两图中两小球的连线均 O O 与细线垂直，相邻竖直 应 虚线间间距相等。求 用 （ 1. 两次实验中A球所受库 A 一 仑力之比； A 2. B、C 两球电荷量之比 C B ）
重庆市第一中学
李忠相
Chongqing NO.1 middle school
考纲要求
电荷及 库仑定律
电场及其 力的性质 电场的 能的性质 带电粒子 在电场中的 运动 电容器
物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电荷的场强 电场线 电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差和电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
图1 图2
库 典例剖析 库仑力参与的平衡问题 仑 定 变式. 如图所示，悬挂在 O 点的一根不可伸长 O 的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的 律 θ 小球 A 。在两次实验中，均缓慢移动另 及 一带同种电荷的小球 B。当 B到达悬点 其 O的正下方并与 A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的 应 角度为 θ，若两次实验中 B 的电荷量分 B 用 别为 q 和 q ，θ 分别为 30° 和 45°。则 绝缘手柄 （ q /q 为 一 A. 2 B. 3 C. 2 3 D. 3 3 ）
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
I：了解和认识 II：理解和应用
库 典例剖析 库仑力的直接计算 仑 定 例1. 两个半径均为 r 的塑料球放在绝缘支架上，两球面最 律 近距离为 r ，电荷量分别为 +3Q和-Q ，每个小球上 电荷均匀分布。关于两球之间的静电力，下列选项中 及 正确的是 其 应 2 3Q 2 Q k A. 等于 B. 大于 k 2 用 2 r 3r （ 2 2 Q Q C. 小于 k 2 D. 等于 k 2 一 3r 3r ）
库 典例剖析 库仑力参与的平衡问题 仑 定 例2. a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线挂于同 律 一点，两球静止时，它们离水平地面的高度相等，绳与竖 直方向的夹角为α、β，且 α < β。试求两小球的质量之比。 及 其 拓展：若同时剪断两细线 应 1. 两小球谁先落地？ α β 用 2. 两小球在空中的轨迹是直线吗？ a b 3. 两小球落地时速度哪个大？ （ 一 ） 作业：若两小球所带电荷量突然消失，试比较两小球各
库 典例剖析 库仑力的直接计算 仑 定 律 变式： 一根放在水平面内的光滑玻璃细管绝缘性良好，内 部有两个完全相同的弹性金属小球 A 和 B ，带电量分 及 别为 +9Q 和 -Q，两小球同时从相距较远的图示位置静 其 止释放，则小球A 回到出发点时的加速度是刚释放时的 应 +9Q -Q 用 A B （ 一 16 9 3 A. 倍 B. 倍 C. 1倍 D. 倍 ） 9 16 20
A
自到达最低点时的速度大小与动能大小（不考虑两小球 的互相影响）
库 典例剖析 库仑力参与的平衡问题 仑 定 例3. 悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个电 律 荷量不变的小球 A。缓慢移动另一带同种电荷的小球 B， A、B间距离为 d 时系统平衡状态如图1。若换另一带同种 及 电荷的小球C，当A、C间距离为 2d 时系统平衡状态如图2。 其 两图中两小球的连线均 O O 与细线垂直，相邻竖直 应 虚线间间距相等。求 用 （ 1. 两次实验中A球所受库 A 一 仑力之比； A 2. B、C 两球电荷量之比 C B ）
重庆市第一中学
李忠相
Chongqing NO.1 middle school
考纲要求
电荷及 库仑定律
电场及其 力的性质 电场的 能的性质 带电粒子 在电场中的 运动 电容器
物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电荷的场强 电场线 电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差和电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
图1 图2
库 典例剖析 库仑力参与的平衡问题 仑 定 变式. 如图所示，悬挂在 O 点的一根不可伸长 O 的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的 律 θ 小球 A 。在两次实验中，均缓慢移动另 及 一带同种电荷的小球 B。当 B到达悬点 其 O的正下方并与 A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的 应 角度为 θ，若两次实验中 B 的电荷量分 B 用 别为 q 和 q ，θ 分别为 30° 和 45°。则 绝缘手柄 （ q /q 为 一 A. 2 B. 3 C. 2 3 D. 3 3 ）
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
I：了解和认识 II：理解和应用
库 典例剖析 库仑力的直接计算 仑 定 例1. 两个半径均为 r 的塑料球放在绝缘支架上，两球面最 律 近距离为 r ，电荷量分别为 +3Q和-Q ，每个小球上 电荷均匀分布。关于两球之间的静电力，下列选项中 及 正确的是 其 应 2 3Q 2 Q k A. 等于 B. 大于 k 2 用 2 r 3r （ 2 2 Q Q C. 小于 k 2 D. 等于 k 2 一 3r 3r ）
库 典例剖析 库仑力参与的平衡问题 仑 定 例2. a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线挂于同 律 一点，两球静止时，它们离水平地面的高度相等，绳与竖 直方向的夹角为α、β，且 α < β。试求两小球的质量之比。 及 其 拓展：若同时剪断两细线 应 1. 两小球谁先落地？ α β 用 2. 两小球在空中的轨迹是直线吗？ a b 3. 两小球落地时速度哪个大？ （ 一 ） 作业：若两小球所带电荷量突然消失，试比较两小球各
库 典例剖析 库仑力的直接计算 仑 定 律 变式： 一根放在水平面内的光滑玻璃细管绝缘性良好，内 部有两个完全相同的弹性金属小球 A 和 B ，带电量分 及 别为 +9Q 和 -Q，两小球同时从相距较远的图示位置静 其 止释放，则小球A 回到出发点时的加速度是刚释放时的 应 +9Q -Q 用 A B （ 一 16 9 3 A. 倍 B. 倍 C. 1倍 D. 倍 ） 9 16 20