第二节库仑定律ppt
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新版人教版 2 库仑定律(共24张PPT)学习PPT
状态的是
(
)
例3 如图1-2-1所示,在A、B两点放置着电荷量分别为Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C的点电荷.
两种电荷:自然界只存在正、负两种电荷.
当多个点电荷同时存在时,任意两个点电荷间的作用力仍遵循库仑定律,任一点电荷所受的库仑力可利用合成矢量的
求出其合力.
[想一想] 真空中若有两个以上的点电荷存在时,电荷所受的静电力怎么求?利用什么方法?
(1)应用库仑定律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中,只需将其
的绝对值代入公式中算出力的大小,力的方向可根据同种电荷相互
相互
的原则另行判断.
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
1 2
9
2 2
[解析] 带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看带电体本身有多大,也不是看它所带的电荷量有多大,选项B、C正确.
[解析]
因小球的运动方向与小球所受的静电力方向相同,故小球将一直做加速运动,又由于两小球间距离越来越大,则它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小,选项C正确.
提出问题:摩擦起电的原因是什么?如何判断物体是否带电?
例1
下列关于点电荷的说法中正确的是 (
)
0×10-21 N 方向平行于A、B两点的连线向左
求出其合力.
2.库仑力具有力的一切性质,可以与其他力合成,可以分解,可以与其他力平衡,可以
2.条件:当带电体的大小 比相互作用的距离小得多,以致带电体的形状、大
小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时,带电体可视为点电
荷.
知识必备
知识点二
库仑定律
(
)
例3 如图1-2-1所示,在A、B两点放置着电荷量分别为Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C的点电荷.
两种电荷:自然界只存在正、负两种电荷.
当多个点电荷同时存在时,任意两个点电荷间的作用力仍遵循库仑定律,任一点电荷所受的库仑力可利用合成矢量的
求出其合力.
[想一想] 真空中若有两个以上的点电荷存在时,电荷所受的静电力怎么求?利用什么方法?
(1)应用库仑定律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中,只需将其
的绝对值代入公式中算出力的大小,力的方向可根据同种电荷相互
相互
的原则另行判断.
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
1 2
9
2 2
[解析] 带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看带电体本身有多大,也不是看它所带的电荷量有多大,选项B、C正确.
[解析]
因小球的运动方向与小球所受的静电力方向相同,故小球将一直做加速运动,又由于两小球间距离越来越大,则它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小,选项C正确.
提出问题:摩擦起电的原因是什么?如何判断物体是否带电?
例1
下列关于点电荷的说法中正确的是 (
)
0×10-21 N 方向平行于A、B两点的连线向左
求出其合力.
2.库仑力具有力的一切性质,可以与其他力合成,可以分解,可以与其他力平衡,可以
2.条件:当带电体的大小 比相互作用的距离小得多,以致带电体的形状、大
小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时,带电体可视为点电
荷.
知识必备
知识点二
库仑定律
第二节 库仑定律ppt
k 9.0109 N m2 / C2
（二）、库仑定律的表达式
F
k
q1q2 r2
式中的k是比例系数，叫做静电常量。
k 9.0109 N m2 / C2
计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。 方向： 在两点电荷的连线上，
同种电荷相斥，异种电荷相吸。
F库 2.31039 F引
思考二：多个因素影响的时候， 我们一般会采用什么方法进行 研究？
大胆猜想影响电荷间相互作 用力的因素
1.可能跟电荷电量有关
2.可能与两个电荷间的距 离有关
O是一个带正电的物体。把系在绝 缘丝线上的带正电的小球分别系在P1、 P2、P3位置，比较相同的小球在不同位 置所受带电体的作用力的大小
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
第一章 静电场
第二节 库仑定律
复习回顾
同种电荷之间存在斥力 异种电荷之间存在引力
甲
探究起航
乙
丙
电荷之间作用力的大小 决定于哪些因素呢？
请同学们思考：
1、一个放在北京的电荷和一个放在南京的电荷之间的作用力是否可以忽略？ 2、如果这两个电荷都放在这个讲桌上并且相互靠近，电荷之间的作用力与 思考1中的力相比较，哪个大？
电量均分
AC
Q
A
Q 2
A
Q 2
C
Q 2
D
QA 4
条件：完全相同的小球
结论：
1、当电量不变时，F与距离r的二次方成反q2的乘积成正比 F∝q1q2
F
∝
1 r2
F Q Q 12
综合结论:
F
QQ 12 r2
F
k
Q1Q2 r2
（二）、库仑定律的表达式
F
k
q1q2 r2
式中的k是比例系数，叫做静电常量。
k 9.0109 N m2 / C2
计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。 方向： 在两点电荷的连线上，
同种电荷相斥，异种电荷相吸。
F库 2.31039 F引
思考二：多个因素影响的时候， 我们一般会采用什么方法进行 研究？
大胆猜想影响电荷间相互作 用力的因素
1.可能跟电荷电量有关
2.可能与两个电荷间的距 离有关
O是一个带正电的物体。把系在绝 缘丝线上的带正电的小球分别系在P1、 P2、P3位置，比较相同的小球在不同位 置所受带电体的作用力的大小
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
第一章 静电场
第二节 库仑定律
复习回顾
同种电荷之间存在斥力 异种电荷之间存在引力
甲
探究起航
乙
丙
电荷之间作用力的大小 决定于哪些因素呢？
请同学们思考：
1、一个放在北京的电荷和一个放在南京的电荷之间的作用力是否可以忽略？ 2、如果这两个电荷都放在这个讲桌上并且相互靠近，电荷之间的作用力与 思考1中的力相比较，哪个大？
电量均分
AC
Q
A
Q 2
A
Q 2
C
Q 2
D
QA 4
条件：完全相同的小球
结论：
1、当电量不变时，F与距离r的二次方成反q2的乘积成正比 F∝q1q2
F
∝
1 r2
F Q Q 12
综合结论:
F
QQ 12 r2
F
k
Q1Q2 r2
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
新版人教版第二节库仑定律(共10张PPT)学习PPT
带电的点 4、在光滑绝缘的水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2间的距离为l1， q2与q3间
的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态： 真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比 , 跟它们间距离的二次方成反比 ,作用力的方向在它们的连线上 2、实验方法：控制变量法 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
点电荷是只有电荷量，没有大小与形状的理想化模型， 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
4、在光滑绝缘的水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2间的距离为l1， q2与q3间 的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态：
类似质点，实际上不存在 点电荷是只有电荷量，没有大小与形状的理想化模型，类似质点，实际上不存在
9
22
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小与电荷分布对库仑力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可
看成带电的点
1、真空中两个电荷量都是1C点电荷,它们之间的距离为1m时的相互作用力为多少？
影响电荷相互作用力的因素
说明库仑是一个非常大的电荷量单位
2021年10月5日星期二
4
点电荷
2021年10月5日星期二
3
库仑定律
说明库仑是一个非常大的电荷量单位
微观粒子间的万有引力远远小于库仑力
真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的 影响电荷相互作用力的因素
电
4、在光滑绝缘的水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2间的距离为l1， q2与q3间
（2）求q1、q2、q3三者的电荷量大小之比 影响电荷相互作用力的因素
的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态： 真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比 , 跟它们间距离的二次方成反比 ,作用力的方向在它们的连线上 2、实验方法：控制变量法 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
点电荷是只有电荷量，没有大小与形状的理想化模型， 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
4、在光滑绝缘的水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2间的距离为l1， q2与q3间 的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态：
类似质点，实际上不存在 点电荷是只有电荷量，没有大小与形状的理想化模型，类似质点，实际上不存在
9
22
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小与电荷分布对库仑力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可
看成带电的点
1、真空中两个电荷量都是1C点电荷,它们之间的距离为1m时的相互作用力为多少？
影响电荷相互作用力的因素
说明库仑是一个非常大的电荷量单位
2021年10月5日星期二
4
点电荷
2021年10月5日星期二
3
库仑定律
说明库仑是一个非常大的电荷量单位
微观粒子间的万有引力远远小于库仑力
真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的 影响电荷相互作用力的因素
电
4、在光滑绝缘的水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2间的距离为l1， q2与q3间
（2）求q1、q2、q3三者的电荷量大小之比 影响电荷相互作用力的因素
第二节《电荷的相互作用、库仑定律》ppt
T1 F m1g T2 F m2g
例题14、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.m1> m2 B.m1< m2 C.q1> q2 D.q1< q2 选A
这隐约向我们暗示： F与q、r关系会像万 有引力那样吗？
二、点电荷
1、点电荷：当带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间相 互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看成为带有电荷 的点，这样的带电体叫做点电荷。 是理想化的物理模型。 2、带电体可以看作为点电荷的条件： 带电体本身的线度远小于它们之间的距离 _______________________________________________ 。
1.2×10-5N
9×10-6N
q1q2 F k 2 r
例题5、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带 电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置， a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触 后拿开，则a、b之间的静电力将变为（ C ） A．F/2 C．F/8 B．F/4 D．3F/8 D)
A O
C B
F1
O
F2
【分析】若在棒的中点两侧各取一小段长度相等的微 元，二者电荷相等，到球C的距离相等，则库仑力大小 相等。 对两力正交分解，可以看到：沿棒方向的两个分力方 向相反，互相抵消；沿垂直棒方向的两个分力方向相 同。因此这两个库仑力的合力方向垂直棒向右。 如此考查中点两侧每一对微元，则其合力均垂直棒向 右。所以，棒对球的作用力垂直于棒。
例题14、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.m1> m2 B.m1< m2 C.q1> q2 D.q1< q2 选A
这隐约向我们暗示： F与q、r关系会像万 有引力那样吗？
二、点电荷
1、点电荷：当带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间相 互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看成为带有电荷 的点，这样的带电体叫做点电荷。 是理想化的物理模型。 2、带电体可以看作为点电荷的条件： 带电体本身的线度远小于它们之间的距离 _______________________________________________ 。
1.2×10-5N
9×10-6N
q1q2 F k 2 r
例题5、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带 电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置， a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触 后拿开，则a、b之间的静电力将变为（ C ） A．F/2 C．F/8 B．F/4 D．3F/8 D)
A O
C B
F1
O
F2
【分析】若在棒的中点两侧各取一小段长度相等的微 元，二者电荷相等，到球C的距离相等，则库仑力大小 相等。 对两力正交分解，可以看到：沿棒方向的两个分力方 向相反，互相抵消；沿垂直棒方向的两个分力方向相 同。因此这两个库仑力的合力方向垂直棒向右。 如此考查中点两侧每一对微元，则其合力均垂直棒向 右。所以，棒对球的作用力垂直于棒。
库伦定律 PPT课件
F1 F3
3. 如图所示 , 三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三
角形的三个顶点上。a 和 c 带正电 , b 带负电 , a 所带电荷量
的大小比 b 的小。已知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用图
中四条有向线段中的一条来表示 , 它应是 ( B )
A. F1
B. F2
C. F3
你有什么发现？
1. 对于一般的带电体 , 静电力也比万有引力大得多 , 因此 研究两个带电体间的相互作用时也忽略万有引力。但一般 带电体受到的重力是它和巨大地球之间的万有引力 , 通常 都比较大 , 所以就不能忽略。 2. 基本粒子像电子、质子、原子核等 , 因为其本身质量非 常小 , 即使与地球之间的万有引力也很小 , 所以基本粒子受 到重力往往也很小 , 所以基本粒子所受重力往往可忽略不 计。
解：q3 共受 F1 和 F2 两个力的作用，q1 = q2 = q3 = q，相互间
的距离 r 都相同 , 所以
q1
F 1 F 2 kq r2 2 9 .0 (0 2 . 5 2 1 0 6)2N 0 .1 4 4N
+
根据平行四边形定则，合力是:
q3 F2
q2+
+
F2F 1cos30o0.25N 合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。
A．47
B．37
C．97
D．176
1. 库仑定律中的“点电荷”应该怎样理 解？是不是带电体的体积足够小，就可以看 成点电荷？
2. 在你学过的物理概念中，哪一个概念 与“点电荷”类似？
1. 点电荷是理想化的物理模型
点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于 力学中的“质点”，实际中并不存在。
库仑定律ppt课件
q
L=30r
q
们之间的距离
q
q
一、问题的提出
2. 怎样简化这些 因素，方便进行 实验探究？
电荷量（q1和q2 ） 距离r
二、实验探究
1. 定性研究
P1
+C
+A
q1
q2
实验探究方法
控制变量法
研究： （1）电荷量q不变，改变距离 （2）距离r不变，改变电荷量
二、实验探究
1. 定性研究
演示实验1
电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
三、库仑定律
2. 表达式
F q1q2 r2
F电
k
q1q2 r2
比例系数 k 叫做静电力常量， 国际单位制中，k = 9.0×109N·m2/C2
三、库仑定律
3. 理解
（1）适用条件： 真空中 静止 点电荷
三、库仑定律
3. 理解
（2）相互作用力的方向 ：在它们的连线上。
根据万有引力定律，它们之间的万有引力
F引
G
m1m2 r2
31
27
11 9.110 1.67 10
= 6.6710
11 2
N
(5.310 )
47
= 3.610 N
四、静电力的计算
F电 = 8.210-8 N
F引 = 3.610-47 N
F电 =2.31039 F引
氢原子核和电子之间的静电力远大于万有引力。 研究微观粒子的相互作用时，经常忽略万有引力。
实验探究：
（2）距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
演示实验3
实验探究：
在误差允许的范围内，电荷间相互作 用力与两带电体电荷量乘积成正比。
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》PPT课件
故答案为：左．
1316．＝解4×均：9，（远一6×盒小5装+于64×个13，+05装×c93m盒）；×。2或(每结盒果装9保个，留装34盒位；有效数字) 8最．少一是堆4(+沙12子)＝试两6（天求个运两）完，球第之一天间运的了吨静，电第二力天的运了大这小堆沙，子并的，说比明较结是果引（ 力还） 是斥力？
2
知识点一 探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学]
小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近，摆角θ越大，这说明它们之 间的库仑力越大。
3
1.实验原理：如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏离竖直方向。 F＝___m___g_t_a_n__θ_，θ变大，F_____变__大_。
16
[探究归纳] 1.点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实
际中并不存在。 2.带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论。如果
带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此 时带电体就可以看成点电荷。
17
温馨提示 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及 电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响很小时，就可以忽略形状、大小等 次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，这样处理会使问题大为简化， 对结果又没有太大的影响，这是物理学上经常用到的方法。
21
核心要点 对库仑定律的理解
[观察探究] 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的 相同的小球，分别挂在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 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量 的方法进行，如本实验，根据小球的偏角可以看出小球所受作用 力逐渐减小，由于没有改变电性和电荷量，不能研究电荷之间作 用力和电性、电荷量关系，故得出的实验结论是：电荷之间作用 力的大小与两电荷间的距离有关。
1316．＝解4×均：9，（远一6×盒小5装+于64×个13，+05装×c93m盒）；×。2或(每结盒果装9保个，留装34盒位；有效数字) 8最．少一是堆4(+沙12子)＝试两6（天求个运两）完，球第之一天间运的了吨静，电第二力天的运了大这小堆沙，子并的，说比明较结是果引（ 力还） 是斥力？
2
知识点一 探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学]
小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近，摆角θ越大，这说明它们之 间的库仑力越大。
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1.实验原理：如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏离竖直方向。 F＝___m___g_t_a_n__θ_，θ变大，F_____变__大_。
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[探究归纳] 1.点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实
际中并不存在。 2.带电体能否看成点电荷视具体问题而定，不能单凭它的大小和形状下结论。如果
带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此 时带电体就可以看成点电荷。
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温馨提示 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状、大小及 电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响很小时，就可以忽略形状、大小等 次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，这样处理会使问题大为简化， 对结果又没有太大的影响，这是物理学上经常用到的方法。
21
核心要点 对库仑定律的理解
[观察探究] 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的 相同的小球，分别挂在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 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量 的方法进行，如本实验，根据小球的偏角可以看出小球所受作用 力逐渐减小，由于没有改变电性和电荷量，不能研究电荷之间作 用力和电性、电荷量关系，故得出的实验结论是：电荷之间作用 力的大小与两电荷间的距离有关。
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同一位置，不同电荷， 现象又是什么？
结论：与电荷间相互作用力有关的因素（控制变量）
a.两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大。 b.两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。
库仑定律
内容表述：内容表述：真空中两个静止点电荷之间相互 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 静电力（库仑力）：电荷间的相互作用力
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
F 1=kQ r1Q 22， F 2=G m r1m 22， F F 2 1=G k m Q 1· 1Q m 22 F F 2 1=6.9 6 .7 0× × 1 10 0 91× 1× 1.9 6.0 1× 0× 10 1 0 1 93 × 1× 1.1 6 .0 6× 7× 10 1 0 1 927=2.3× 1039
❖ （1）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究 电荷间作用力大小的？
❖ （2）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律 的公式相似？
例1、已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子 的质量为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。
6、两个均匀带电球体相距较远时也可以视为点电荷， r应为两球体球心间的距离（即将带电球体看成电荷量 集中于球心的点电荷）。但当两带电球体相距较近时， 电荷间的相互作用力使金属球上的电荷分布变得不均 匀，当两个金属球带同种电荷时，两球的电荷在较远 处分布的多一些，r大于两球心之间的距离，作用力变 小；当两金属球带异种电荷时，电荷在较近处分布的 多一些，r小于两球心之间的距离，作用力变大。
在微观带电粒子（电子、质子、原子核和失去外层电子的离 子等）的相互作用中静电力远远大于万有引力
例2：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？
解：如图所示，每个点电荷都受到其他两个点 电荷的斥力，只求出其中一个点电荷受的库仑 力即可。以q3为研究对象，共受到F1和F2的作 用，q1=q2=q3=q，相互间的距离r 都相同。
4、当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作 用仍遵守库仑定律，任一点电荷受到的总静电力等于 其它点电荷单独存在时作用在该点电荷上的静电力的 矢量和。
5、任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成 的，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和 平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小 和方向。
止。求：
（1）B小球所受到的库仑力 （2）小球所带电荷量
O
（3）OB线受到的拉力
60°
B
答案：1×10-3C 2×10-7C
1×10-3N
A
拓展：等边三角形的三个顶点上，从q1到q2是一根均匀 带电直棒，所带的电荷量为（q1+q2),q3所带的电荷量是 +2×10-6C，那么此棒对q3的作用力方向如何？
公式： F k q1q2
r2
其中k为静电力常量且k = 9.0×109N·m2/C2
适用条件：真空中 点电荷
几点说明
1、点电荷是相对而言的，只要带电体间的距离比它们 自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷 分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计 时，这样 的带电体就可以看作带电的点（即点电荷）
2、叙述库仑定律的内容不仅要说明静电力的大小， 而且要说明静电力的方向。严格地说，库仑定律只适 用于真空中的两个静止的点电荷，但实际上对空气中 两个静止的点电荷，也可以用库仑定律计算它们之间 的静电力
3、库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向， 库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的一切性质，如力 的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律．动 能定理，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一 样使用．这就是：电学问题，力学方法．
F1 F2 kqr22 144N
根据平行四边形定则，合力
F2F 1co 3s0 0.25N，方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
例3、如图，在真空中，两条长为60cm的丝线一端
固定于O点，另一端分别系一质量均为0.1g的小球A
和B。当两小球带相同的电量时，A球被光滑的绝缘
挡板挡住，且使OB线保持与竖直方向成60°角而静
第二节 库仑定律
怀仁一中高二物理组 王亚琪
学习目标
❖ 1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的 概念，理解库仑定律的含义及其公式表 达，知道静电力常量．
❖ 2．知道库仑扭秤的实验原理 ❖ 3．会用库仑定律结合力学规律进行有
关的计算．
定性探究影响电荷间的相互作用离得因素
同一电荷，位置不同，观察 现象有什么不同
结论：与电荷间相互作用力有关的因素（控制变量）
a.两电荷间距离：距离越近，电荷间相互作用力越大。 b.两电荷电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大。
库仑定律
内容表述：内容表述：真空中两个静止点电荷之间相互 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 静电力（库仑力）：电荷间的相互作用力
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
F 1=kQ r1Q 22， F 2=G m r1m 22， F F 2 1=G k m Q 1· 1Q m 22 F F 2 1=6.9 6 .7 0× × 1 10 0 91× 1× 1.9 6.0 1× 0× 10 1 0 1 93 × 1× 1.1 6 .0 6× 7× 10 1 0 1 927=2.3× 1039
❖ （1）库仑扭秤的结构是怎样的？库仑是怎样研究 电荷间作用力大小的？
❖ （2）库仑定律的公式与我们前面学的那一个定律 的公式相似？
例1、已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子 的质量为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。
6、两个均匀带电球体相距较远时也可以视为点电荷， r应为两球体球心间的距离（即将带电球体看成电荷量 集中于球心的点电荷）。但当两带电球体相距较近时， 电荷间的相互作用力使金属球上的电荷分布变得不均 匀，当两个金属球带同种电荷时，两球的电荷在较远 处分布的多一些，r大于两球心之间的距离，作用力变 小；当两金属球带异种电荷时，电荷在较近处分布的 多一些，r小于两球心之间的距离，作用力变大。
在微观带电粒子（电子、质子、原子核和失去外层电子的离 子等）的相互作用中静电力远远大于万有引力
例2：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？
解：如图所示，每个点电荷都受到其他两个点 电荷的斥力，只求出其中一个点电荷受的库仑 力即可。以q3为研究对象，共受到F1和F2的作 用，q1=q2=q3=q，相互间的距离r 都相同。
4、当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作 用仍遵守库仑定律，任一点电荷受到的总静电力等于 其它点电荷单独存在时作用在该点电荷上的静电力的 矢量和。
5、任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成 的，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和 平行四边形定则就可以求出带电体间的静电力的大小 和方向。
止。求：
（1）B小球所受到的库仑力 （2）小球所带电荷量
O
（3）OB线受到的拉力
60°
B
答案：1×10-3C 2×10-7C
1×10-3N
A
拓展：等边三角形的三个顶点上，从q1到q2是一根均匀 带电直棒，所带的电荷量为（q1+q2),q3所带的电荷量是 +2×10-6C，那么此棒对q3的作用力方向如何？
公式： F k q1q2
r2
其中k为静电力常量且k = 9.0×109N·m2/C2
适用条件：真空中 点电荷
几点说明
1、点电荷是相对而言的，只要带电体间的距离比它们 自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷 分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计 时，这样 的带电体就可以看作带电的点（即点电荷）
2、叙述库仑定律的内容不仅要说明静电力的大小， 而且要说明静电力的方向。严格地说，库仑定律只适 用于真空中的两个静止的点电荷，但实际上对空气中 两个静止的点电荷，也可以用库仑定律计算它们之间 的静电力
3、库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向， 库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的一切性质，如力 的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律．动 能定理，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一 样使用．这就是：电学问题，力学方法．
F1 F2 kqr22 144N
根据平行四边形定则，合力
F2F 1co 3s0 0.25N，方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
例3、如图，在真空中，两条长为60cm的丝线一端
固定于O点，另一端分别系一质量均为0.1g的小球A
和B。当两小球带相同的电量时，A球被光滑的绝缘
挡板挡住，且使OB线保持与竖直方向成60°角而静
第二节 库仑定律
怀仁一中高二物理组 王亚琪
学习目标
❖ 1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的 概念，理解库仑定律的含义及其公式表 达，知道静电力常量．
❖ 2．知道库仑扭秤的实验原理 ❖ 3．会用库仑定律结合力学规律进行有
关的计算．
定性探究影响电荷间的相互作用离得因素
同一电荷，位置不同，观察 现象有什么不同