高中物理 库仑定律
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律-课件
概念辨析
（2）公式：
静电力 或库仑 力（N）
F
k
q1q2 r2
点电荷电量 （C）
点电荷间距离
（m)
静电力常量k ： 9.0109 N m2 / C2
（3）使用条件：真空中 静止的 点（电4）荷独立性原理：两个点电荷之间的作用力不 因第三个点电荷的存在而有所改变。
二、库仑力的叠加
原实理验发现：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷
作业布置
请同学们课下完成教师布置的作业，课后习题及练 习册中相应部分。
谢谢
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律- 课件
库仑定律
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律- 课件
新知导入
思考与讨 同种电荷相互排斥；异种电荷
论
相互吸引
既然电荷之间存在
新知讲解
探究：电荷间的 作力F用与两力电荷的电荷量q、距离r定量
关系如何？
的存在而改变。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电荷作用力的矢量
和。
q1
q2 q3
r1 r2
r3
F3
F2
q0
F1
专题：三个点电荷平衡问题
q
q
1
3
q
2
例：两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，使第三个点 电（荷1）处电于荷静q止1、状q态3带。同种电荷， 两电荷之间的距离为r， 先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位 置、电性和它的电荷量 。
A．D．F＝无k (q3法1Rq)22确定 Bk．(q3F1Rq＞)22
k (q31RCq)2．2 F＜
解析：
考点：库仑定律适 用条件
高中物理选修3-1-库仑定律
库仑定律知识集结知识元库仑定律知识讲解一、内容：在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．二、表达式：F=k，式中k表示静电力常量，k=9.0×109N∙m2/C2．三、库仑定律适用条件1．库仑定律只适用于真空中的静止点电荷，但在要求不很精确的情况下，空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律．2．当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时，可把带电体看做点电荷．但不能根据公式错误地推论：当r→0时，F→∞．其实在这样的条件下，两个带电体已经不能再看做点电荷了．3．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离．4．对两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布．四、应用库仑定律需要注意的几个问题1．库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷．点电荷是一种理想化模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而适用库仑定律，否则不能适用．2．库仑定律的应用方法：库仑定律严格地说只适用于真空中，在要求不很精确的情况下，空气可近似当作真空来处理．注意库仑力是矢量，计算库仑力可以直接运用公式，将电荷量的绝对值代入公式，根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来判断作用力F是引力还是斥力；也可将电荷量带正、负号一起运算，根据结果的正负，来判断作用力是引力还是斥力．3．三个点电荷的平衡问题：要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反，也可以说另外两个点电荷在该电荷处的合场强应为零．例题精讲库仑定律例1.'一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B，由于受到固定的带电小球A的作用，静止在如图所示的位置，丝线与竖直方向夹角为θ，A、B两球之间的距离为r且处在同一水平线上。
已知B 球的质量为m，带电荷量为q，静电力常量为k，A、B两球均可视为点电荷，整个装置处于真空中。
高中物理—库仑定律 st
通过实验，电荷间的相互作用力跟哪些因素有关。
把一带正电的物体放在A处，然后把系在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置，我们可以通过细线偏离竖直位置的角度，判断小球受到的电场力作用大小，偏角越大，表示小球受到的电场力越大以上只是粗略了探究了静电力和哪些因素有关，进一步研究必须依靠更科学的方法和更精密的仪器首先，我们要建立物理模型，忽略次要因素，突出主要矛盾，在探究静电力时暂时忽略带电体的形状和大小，用一个带点的点来代表实际的带电体。
当带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间的相互作用力的影响可以忽略时，带电体可看成带有点荷的点。
这样的点称为点电荷。
其次要设计精密的仪器和科学的实验方案【思考】1、电荷间的相互作用力和哪些因素有关？【概念解析】一、点电荷点电荷是一种________。
当带电体本身的几何尺寸比_________小很多时，带电体本身的大小可忽略，可以用一个带有______________来代替，这样的带电体就可以看做点电荷。
知识点二：库仑定律知识点讲解库仑定律二、库仑扭秤库仑定律是1784－1785年间库仑通过扭秤实验总结出来的。
扭秤的结构如下图。
在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A ，另一端有平衡体，在A 旁还置有另一与它一样大小的固定小球C 。
为了研究带电体之间的作用力，先使A 、C 各带一定的电荷，这时秤杆会因A 端受力而偏转。
转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。
这时悬丝的扭力矩等于施于小球A 上电力的力矩。
如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A 、C 之间的作用力，并且通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。
由于当时还不知道如何确定电荷电量的大小，库仑用了一个很简单而巧妙的办法，使C 球带电后和A 球接触，它们带上相等的电荷量。
同理，也可以改变电荷量为原来的14、18等，解决了这个问题，就可以测出作用力和电荷量的关系了。
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。
高中物理课件：库仑定律
三点电荷平衡问题 如右图，在一条直线上的A、B、C三点， 自由放置点电荷QA、QB、QC，每个电荷在库 仑力作用下均处于平衡状态的条件是：
(1)正、负电荷必须相互间隔(两同夹异)． (2)QA>QB，QC>QB(两大夹小)． (3)若QC>QA，则QB靠近QA(近小远大)．
思考1：电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关 呢？
电荷量、电荷之间的距离、……
思考2：多个因素影响的时候，我们一般会采用什么
方法进行研究？
控制变量法
思考3：保持A的电荷量不变，P1、P2、P3处电荷相 同电荷量也不变，通过观察图片你能发现什么规律？
电荷之间的距离越大，电荷间的作用力越小。 思考4：电荷间的作用力大小你是通过什么判断出 来的？
库仑定律和力的合成法则也可以求出带电体间的静电 力大小和方向。
(3) 计算时，点电荷电量用绝对值代入公 式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异 性电荷相吸判断方向即可。
两点电荷，电荷量分别为0.1C、10C，则彼此的静 电力大小关系？
(4)F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作 用力的大小，是一对作用力和反作用力，即 大小相等方向相反。
注意a.库仑定律严格地说只适用于真空中，在要求不很 精确的情况下，空气可近似当做真空来处理。
b.静止状态的电荷作用力，称静电力、库仑力
c.两个,两个点电荷之间的作用力，与其它电荷无关。
d：点电荷。理想化模型：抓住主要因素，忽略次要因 素。当带电体的大小、形状、带电分布对力影响不大或没 有影响时，可作点电荷。
一、电荷之间的作用力
1.内容：
真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们所带 电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反 比，作用力的方向在它们的连线上。
库仑定律 高中物理课件11-1
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.
高中物理必修三第9章 2 库仑定律
例3 A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在 B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，Q 所受的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷， 则Q所受的静电力为
A.－F2
(2)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 .这个规律叫作库仑定律.这种电荷之间的相互作用力叫作 静电力 或 库仑力 . ②公式：F＝ kqr1q2 2 ，其中k＝ 9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量. ③适用条件：a. 在真空中 ；b. 静止点电荷 .
二、库仑定律的理解和应用
导学探究
如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝 缘丝线系上带等量正电荷的相同的小球，先 后挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在 不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同.此实验得出的结论是 什么？ 答案 电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关，距离越大， 静电力越小.
知识深化
√D.一个带电体能否看成点电荷应视情况而定
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
考点二 库仑定律 3.关于库仑定律，下列说法正确的是 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.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是电荷量很大的带电体 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
库仑定律适用于点电荷，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况 对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作点 电荷，与带电体的体积没有必然的联系，故A错误； 当两个带电体间的距离r→0时，带电体不能看作点电荷，库仑定律 不再适用，故B错误； 库仑定律和万有引力定律的表达式分别为 F 库＝kqr1q2 2，F 万＝Gmr1m2 2可知 它们都是与距离平方成反比的定律，故 C 正确；
【高中物理】库仑定律+课件+高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
【特殊情况2】真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2， 点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则( D ) A．q一定是正电荷
B．q一定是负电荷
C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近
例题：两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分 别为m1、m2 ，电荷量分别为q1、q2，用绝缘丝线悬挂后，因静电力 而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角θ1 和θ2 (θ1< θ2 )，且两球处 于同一水平线上，则下列说法正确的是（ A ）
静电力与万有引力
万有引力定律
不同点
只有引力 天体间表现明显
库仑定律
既有引力又有斥力 微观带电粒子间表现明显
都是场力 公式 条件
万有引力场 F G m1m2 r2
两质点之间
电场 F k q1q2
r2 两点电荷之间
1. 库仑力和万有引力是两种不同性质的力，受力分析时要分别分析。 2. 库仑力和万有引力表达式的相似性，揭示了大自然的和谐美和多样美。
A.m1> m2 B.m1< m2 C.q1> q2 D.q1< q2
对m1：F m1g tan（1 1） 对m2：F m2 g tan（2 2）
化简可得：
m1 tan1 m2 tan2 m1 tan2
m2 tan1
T1 F
T2 F
m1g
m2g
θ1 <θ2，说明m1>m2.由上述分析过程可以看出， 夹角与电量大小无关！
B. 9:4:36
C. -3:2:(-6) D. 3:2:6
q1
q2
q3
●
●
●
【特殊情况1】光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带 电量分别为－4Q和+Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于 平衡状态，则C的电量和放置的位置是（ C ） A. －Q，在A左侧距A为L处 B. －2Q，在A左侧距A为L/2处 C. －4Q，在B右侧距B为L处 D. + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
1.2库仑定律
三、库仑的实验 库仑的实验 实验装置——库仑扭秤 库仑扭秤 实验装置
实验的处理方法 q/2 q/4 q/8 ．．．．．．
习题课 适应条件
如图所示，两个完全相同的绝缘金属壳a、 例. 如图所示，两个完全相同的绝缘金属壳 、b 的半径为 R，质量为 ，两球心之间的距离为 ，质量为m，两球心之间的距离为l ＝3R.若使它们带上等量 的异种电荷，电荷量 若使它们带上等量 的异种电荷， 库仑力F 为q，那么两球之间的万有引力 引，库仑力 库 ，那么两球之间的万有引力F 分别为( 分别为 答案： 答案：D )
高中物理选修3－1
第一章 静电场
1.2库仑定律 库仑定律
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
一、影响电荷间相互作用力的因素
猜想: ．距离． 猜想 1．距离． 2．电量． ．电量．
力F对α 对 角的影 响
实验结果表明:电荷之间的作用力随着电 实验结果表明 电荷之间的作用力随着电 荷量的增大而增大， 荷量的增大而增大，随着距离的增大而减 小。
−8
= 3.6 × 10 −47 N
F电 39 = 2.3 × 10 F引
例1．设月球带负电，一电子粉尘悬浮 ．设月球带负电， 在距月球中心1 在距月球中心 000 km处；如果把同 处 样的带电粉尘在距月球中心2 样的带电粉尘在距月球中心 000km 处无初速释放， 处无初速释放，则粉尘将 A．向月球下落 B．仍悬浮在原处 ． ． C．飞向太空 D．无法判断 ． ．
q1q 2 F=k 2 r
静电力常量k 静电力常量 = 9.0×109N·m2/C2 ×
两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距 时 两个电荷量为 的点电荷在真空中相距1m时，相互 的点电荷在真空中相距 作用力是9.0 × 109N，差不多相当于一百万吨的物体 作用力是 ， 所受的重力! 所受的重力
库仑定律-高中物理
库仑定律库仑定律（英文：Coulomb's law）：是电磁场理论的基本定律之一。
真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。
公式：F=k*(q1*q2)/r^2 。
库仑定律成立的条件：真空中；静止；点电荷。
（静止是在观测者的参考系中静止，中学计算一般不做要求）库仑定律：法国物理学家查尔斯·库仑于1785年发现，因而命名的一条物理学定律。
库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。
因此，电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。
库仑定律阐明，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比，与电量乘积成正比，作用力的方向在它们的连线上，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1.Q2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。
同种电荷相斥，异种电荷相吸。
上述结论可表示为F=KQ1.Q2/r²，式中，K是静电常量。
如果各个物理量都采用国际制单位，即电荷量的单位用C(库)，力的单位用N，距离的单位用m,则K=9.0×910N·m²/C²定义：真空中两个静止点电荷之间的互相作用力，与它们的距离的2次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
验证:库仑定律是1784年至1785年间法国物理学家查尔斯·库仑通过扭秤实验总结出来的。
物理意义(1)描述点电荷之间的作用力，仅当带电体的半径远小于两者的平均距离，才可看成点电荷(2）描述静止电荷之间的作用力，当电荷存在相对运动时，库仑力需要修正为电磁力（Lorentz力）。
但实践表明，只要电荷的相对运动速度远小于光速c，库仑定律给出的结果与实际情形很接近。
注意事项(1)库仑定律只适用于计算两个点电荷间的相互作用力，非点电荷间的相互作用力,库仑定律不适用。
高中物理每日一点十题之库仑定律
高中物理每日一点十题之库仑定律一知识点1.库仑定律的内容：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.这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力.2.库仑定律的表达式：F＝k q1q2r2.①q1、q2指的是两带电体电荷量的绝对值；②r指的是两点电荷间的距离；③k叫作静电力常量，与带电体周围介质有关.真空中：k＝9.0×109 N·m2/C2(空气中近似相等).3.库仑定律适用范围：(1)真空中(空气也可)；(2)静止(小于光速即可，要求不严格)；(3)点电荷(理想化模型).4.点电荷(1)定义：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可将其看作带电的点，叫作点电荷.(2)带电体看成点电荷的条件：带电体本身的大小远小于它们之间的距离.(3)点电荷是一个理想化模型，与力学中的质点类似.十道练习题（含答案）一、单选题（共8小题）1. 下列关于点电荷的说法正确的是( )A. 任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷B. 体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C. 当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D. 一切带电体都可以看成是点电荷2. 下列关于点电荷和元电荷的说法正确的是( )A. 只有体积小的带电体才可以看成点电荷B. 元电荷是一个电子或一个质子所带的电荷量C. 物体带电量有可能为4.0×10－19 CD. 两个相距很近的带电球体，可以看成是电荷集中在球心的点电荷3. 关于库仑定律公式F＝k，下列说法正确的是( )A. 该公式对任何情况都适用B. 当真空中的两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C. 当真空中的两个电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D. 当真空中的两个电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式不适用了4. 对于库仑定律，下面说法正确的是( )A. 相互作用的两个点电荷，若它们的电荷量不相同，它们之间的库仑力大小一定不同B. 静电力常量k的值为9.0×109 N·m2/C2，是由卡文迪许利用扭秤实验测得的C. 库仑定律遵从平方反比规律，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大D. 库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力5. 在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F.要使它们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是( )A. 使甲、乙电荷量都变为原来的倍B. 使甲、乙电荷量都变为原来的倍C. 使甲、乙之间距离变为原来的2倍D. 使甲、乙之间距离变为原来的倍6. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍．若它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b之间的万有引力F引和库仑力F库的表达方式正确的是( )A. F引＝G，F库＝kB. F引≠G，F库≠kC. F引≠G，F库＝kD. F引＝G，F库≠k7. 有三个完全相同的金属小球A、B、C，A所带电荷量为＋7Q，B所带电荷量为－Q，C不带电．将A、B固定起来，然后让C反复与A、B接触，最后移去C.A、B间的库仑力大小变为原来的( )A. B. C. D.8. 真空中两个完全相同的金属小球A、B(可看成点电荷)带同种电荷，其所带电荷量大小之比为1∶9.相隔一定距离时，它们之间的库仑力大小为F.现将A、B球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大小变为( )A. FB. FC. 16FD. 25F二、多选题（共2小题）9. 两个相同的金属小球(视为点电荷)，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的( )A. B. C. D.10. 在真空中有两个完全相同的金属带电小球(视为点电荷)，所带电荷量分别为－q1和＋q2，其相互作用力大小为F，今将两小球接触一下再放回原处，这时相互作用力大小为，则两球原来带电荷量大小的关系是( )A. q1∶q2＝1∶3B. q1∶q2＝2∶3C. q1∶q2＝3∶1D. q1∶q2＝4∶11. 【答案】C【解析】能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看作点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定，若它的体积和形状可不予考虑，就可以将其看成点电荷，若带电球体电荷分布不均匀，则球形带电体不能看成电荷全部集中于球心的点电荷，故选项C正确．2. 【答案】B【解析】带电体看作点电荷的条件是当带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定的，故A错误；元电荷为最小的电荷量，大小为：e＝1.60×10－19 C，一个电子或一个质子所带的电荷量为元电荷，选项B正确；物体的带电量是元电荷的整数倍，4.0×10－19 C不是1.60×10－19 C的整数倍，故C错误；两个相距很近的带电球体，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，故D错误．故选B.3. 【答案】D【解析】库仑定律适用于真空中的静止点电荷，当真空中两个电荷间的距离r→0时，两电荷不能看成点电荷，库仑定律的公式不适用，故选项D正确．4. 【答案】D【解析】相互作用的两个点电荷之间的作用力是相互作用力，则它们之间的库仑力大小一定相等，与它们的电荷量是否相同无关，选项A错误；静电力常量k的值为9.0×109 N·m2/C2，卡文迪许利用扭秤实验测得引力常量，选项B错误；库仑定律遵从平方反比规律，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑定律不再适用，选项C错误；库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，选项D正确．5. 【答案】B【解析】真空中有两个点电荷，它们之间的相互作用力为F，即为F＝k，若使它们之间的相互作用力为2F，可保持距离不变，使甲、乙电荷量都变为原来的倍，则库仑力变为原来的2倍，故A 错误，B正确；保持两点电荷的电荷量不变，使它们之间的距离变原来的倍，则库仑力变为原来的2倍，故C、D错误．6. 【答案】D【解析】由于a、b所带异种电荷相互吸引，所以它们各自的电荷分布不均匀，相互靠近的一侧电荷分布比较密集．又l＝3r，不满足l≫r的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律计算a、b间的库仑力，故F库≠k.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然本题中不满足l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，故两球壳可看作质量集中于球心的质点，所以可以应用万有引力定律计算a、b间的万有引力，故F＝F引＝G，故D正确．7. 【答案】C【解析】C与A、B反复接触，最后A、B、C三者所带电荷量相等，即q A′＝q B′＝q C′＝＝2Q，设A、B两球球心的距离为r，则A、B间的库仑力大小F′＝k＝，原来A、B间的库仑力大小F＝k＝，故＝，C正确，ABD错误．8. 【答案】B【解析】相互接触前，设A、B所带电荷量大小分别为q、9q.由库仑定律可得F＝k＝9.小球A、B带同种电荷，故两球接触再分开后平分全部电荷量，两球的带电荷量均变为5q，则两球间库仑力大小变为F′＝25＝F，故B正确，A、C、D错误．9. 【答案】CD【解析】设两小球的电荷量分别为q和7q，则原来相距r时的相互作用力F＝k＝k，由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况：(1)两球电性相同，相互接触时两球电荷量平均分配，每球带电荷量为＝4q.放回原处后的相互作用力F1＝k＝k，故＝.(2)两球电性不同，相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为＝3q.放回原处后的相互作用力F2＝k＝k，故＝.故选CD.10. 【答案】AC【解析】开始时两球之间的库仑力大小F＝k，若q1∶q2＝2∶3，则两球接触后，每个小球的带电荷量都为＋或＋，再放回原处，两球之间的库仑力大小为F′＝k＝，显然不符合题意，故选项B错误．同理可知A、C对，D错．。
高中物理必修库仑定律
F
=
G
m1m2 r2
具有相似的
形式呢？也就是说，电荷之间的相互作用力， 会不会与它们电荷量
的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？
卡文迪许和普里斯特等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。 定量讨论电荷间的相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。他设计 了一个十分精妙的实验（扭秤实验），对电荷之间的作用力开展研究。 库仑做了大量实验，于1785年得出了库仑定律。
25 N，方向均沿另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
平衡 小球B
细银丝、绝缘架、带电的金属小 (2)点电荷是理想化的物理模型
D．与电荷间距离的平方成反比 (3)点电荷只具有相对意义
带电小
球A和C、不带电的小球B
球A
库仑扭秤
新知讲解
实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度 来比较力的大小。 实验方法：控制变量法 实验步骤（1）探究F与r的关系 ①装置如图：细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的 一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平 衡，悬丝处于自然状态。
新知讲解
3.静电力的叠加原理 （1）如果存在两个以上点电荷，那么，每个点电荷都要受到其 他所有点电荷对它的作用力。两个点电荷之间的作用力不会因第 三个点电荷的存在而有所改变。
（2）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。
新知讲解
说明：库仑定律是电磁学的基本定律之一。库仑定律给出的虽然是 点电荷之间的静电力，但是任何一个带电体都可以看成是由许多点 电荷组成的。所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律 就可以求出带电体之间的静电力的大小和方向。 例如：均匀带电球、均匀带电球壳：对球外空间的点电荷作用， 可以等效为电荷集中在球心的点电荷，再用库仑定律求力。
《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
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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F
F
Q tan mg tan F
实验表明：电荷之间的作用随着电荷量的增大而增大，随着距离的增 大而减小，这隐约使我们猜想：电荷之间的作用力与万有引力是否会有 相似的形式呢？也就是说，带电体之间的相互作用力，会不会与它们电 荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？
事实上，电荷之间的作用力与引力的相似性早已引起当年一些研究者的注意， 卡文迪许和普利斯特等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的作用力。
然而，上面的实验也仅仅是定性的，并不能证明我们的猜想。这个问题是 法国学者库仑于1785年解决的。 库仑定律 库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认：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。（同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引）。
O
F tan
mg
mg
T
θ
mg
F mg tan
P1 P2 P3
θ
A
r tan mg tan F
F
F
P1 P2 P3
2、保持两带电体之间的距离不变，
O
θ
只改变带电体O或A的电量 F Байду номын сангаасan
A
同理
mg
mg
T
θ
mg
F mgtan
q tan mg tan F
q tan mg tan F
【复习巩固】
正电
负电
4、今有用丝绸摩擦过的玻璃棒A和用毛皮摩擦过的硬橡胶
棒B。下列说法正确的是（ C D ）
A、自然界可能存在这样的带电体P，它同时吸引A和B ×
B、自然界可能存在这样的带电体P，它同时排斥A和B × C、自然界可能存在这样的带电体负P电，它吸引A，排斥B √
D、自然界可能存在这样的带电体P，它排斥A，吸引B √ 正电
【库仑为什么能发现库仑定律】
1、历史原因：时间追溯到17世纪， 1666年初，牛顿总结出牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定 律和牛顿第三运动定律，1687年发现万有引力定律。牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》 一书中首次公布了他的发现。17世纪，牛顿力学成功的研究了物体的机械运动，18世纪的物理科学 家们很自然的把带电物体之间的相互作用中的表现，与力学中的作用力联系起来了。
什么叫点电荷呢？当带电体之间的距离比它们自身的大小大的多，以 致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以 忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。可见， 点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化的物理模型。
高中物理选修3-1
【学习目标】 ⑴通过演示实验，定性了解电荷之间的作用力的大小与电荷量的多少以及 和电荷之间距离大小的关系
⑵知道点电荷是理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件，感悟科学 研究中建立理想模型的重要意义
⑶知道库仑定律的文字表述和公式表达。通过静电力和万有引力的对比， 体会自然规律的多样性和统一性
【教学过程】
库仑（Charlse-Augustin de Coulomb）法国 工程师、物理学家，1736年6月14日出生于 法国昂古莱姆。1773年发表有关材料强度的 论文，所提出的计算物体上应力和应变分布 情况的方法沿用至今，是结构工程的理论基 础。1785年，库仑用自己发明的扭秤发现了 静电学中著名的库仑定律。1806年8月23日， 库仑因病在巴黎逝世，享年七十岁。
⑷了解库仑扭秤实验
【学习重点】 库仑定律
【学习难点】 实验探究影响电荷间相互作用力的因素，库仑定律的建立过程
【学习易错点】 ⑴库仑定律的适用条件 ⑵带电体简化为点电荷的条件 ⑶完全相同的两个带电金属球接触，电荷应先中和再平分
【复习巩固】
1、使物体带电有几种方法，都是什么方法？ 2、丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒带（ 正 ）电。 毛皮和硬橡胶棒摩擦，硬橡胶棒带（ 负 ）电。 把两根用丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂起来，让它们彼此靠近， 它们相互（ 排斥 ） 把两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒悬挂起来，让它们彼此靠 近，它们相互（ 排斥 ） 把用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒悬挂 起来，让它们彼此靠近，它们相互（ 吸引 ） 3、同种电荷相互（ 排斥 ），异种电荷相互（ 吸引 ）
这个规律叫库仑定律。电荷之间的这种相互作用叫静电力或库仑力。 库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。从此，电学的研究从 定性进入定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。
任何带电体都有不同的大小、形状及电荷的分布，所有研究带电体 之间的相互作用是一个很困难的事情。库仑定律只研究了真空中，两 个静止点电荷之间的相互作用。
F 1 ，
令 n＝2＋δ 得到指数偏R差 δ＝0.006。
R
rn
1773年，卡M文迪许用O两个同心金属球壳做实验。根据这个实Q验，卡文O迪许确定指数偏差 δ≤0.002，
3、个人的因素：发明扭秤测P量微小的作用力；两个相同的金属小球接触后，q所带电荷相等。
4、后质人量的分研布究均：匀19的71年球，壳美对国球W壳esl内eyan大学的Faller及电Hi荷ll用分现布代均测匀试手的段球，壳将对平壳方内反比定律的
指数偏任差意又延一伸点了的好质几点个的数作量级用。力为δ≤零2.7×10-16
任意一点的点电荷的作用力为零
【演示实验来探究影响电荷之间作用力的因素】
P1 P2 P3
【实验装置】
带绝缘支架的电体O，用绝缘丝线悬 挂的带电小球A，铁架台、直尺、 量角器，递电小球等 【实验方法】 控制变量法
O
θ
A
θ θ
1、保持两带电体所带的电荷量不变，
只改变两者之间的距离。
θ
发现距离越大，偏角越小，距离减小，偏角增大。
2、保持两带电体之间的距离不变， 只改变带电体小球A（或O）的电量
F tan mg
发现电量减少，偏角越小，电量增加，偏角增大 F mg tan
控制变量法
1、保持两带电体所带的电荷量不变，
只改变两者之间的距离。
2、前人的工作：18世纪中叶，人们对万有引力的研究已经很深入，知道“平方反比” 的各种
表现。如质量均匀分布的球壳对球壳内任意一点的质点的作用力为零 。人们后来发现均匀带电
的球壳对球壳内任意一点的点电荷的作用力为零。卡文迪许和普利斯特等人都确信“平方反比”
规律适用于电荷间的作用力。
1769年，英国苏格兰人罗宾逊，设计了一个杠杆装置，把实验结果用公式表为