1.2 库仑定律.ppt
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1.2《库仑定律》(19张)
（带电体能否看做点电荷的条件：它们的形状、大 小与距离相比能否忽略）
b、是一个理想化的模型，实际生活中并不存在 （类似于力学中的质点）
课堂练习：
1、下列说法中正确的是（ AD ） A、点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存 在的 B、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C、根据 F k qr1q2 2可知，当r趋于0时，F趋于无穷大
①两个气球和毛皮相互摩擦后带同种电荷，同种电荷 相互排斥，观察到两个气球相互排斥 ②摩擦得越厉害，排斥的越远
课堂小结：
1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,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.
2、公式：F
k
q1q2 r2
k=9.0×109N·m2/C2
答案：(1)F库＝0.02 N. (2)m＝2×10－3 kg.
金版学案第6题：
6.如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡 板上连接一根劲度系数为 k0 的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与 A 球连 接．A、B、C 三小球的质量均为 M，qA＝q0>0，qB＝－q0，当系统处
于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为 k，则( A )
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
⑵ 点电荷
4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小 及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略 不计时，带电体可视为点电荷.
5、比荷（荷质比）： q m
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引 思考：既然电荷之间存在相互作用，那么电 荷之间相互作用力的大小决定于哪些因素呢?
实验表明：电荷之间的相互作用力随着电荷量的增 大而增大；随着距离的增大而减小。
b、是一个理想化的模型，实际生活中并不存在 （类似于力学中的质点）
课堂练习：
1、下列说法中正确的是（ AD ） A、点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存 在的 B、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C、根据 F k qr1q2 2可知，当r趋于0时，F趋于无穷大
①两个气球和毛皮相互摩擦后带同种电荷，同种电荷 相互排斥，观察到两个气球相互排斥 ②摩擦得越厉害，排斥的越远
课堂小结：
1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,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.
2、公式：F
k
q1q2 r2
k=9.0×109N·m2/C2
答案：(1)F库＝0.02 N. (2)m＝2×10－3 kg.
金版学案第6题：
6.如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡 板上连接一根劲度系数为 k0 的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与 A 球连 接．A、B、C 三小球的质量均为 M，qA＝q0>0，qB＝－q0，当系统处
于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为 k，则( A )
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
⑵ 点电荷
4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小 及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略 不计时，带电体可视为点电荷.
5、比荷（荷质比）： q m
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引 思考：既然电荷之间存在相互作用，那么电 荷之间相互作用力的大小决定于哪些因素呢?
实验表明：电荷之间的相互作用力随着电荷量的增 大而增大；随着距离的增大而减小。
课件12：1.2库仑定律
[特别提醒] (1)从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电 荷． (2)带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况．
[例 1] 下面关于点电荷的说法正确的是( ) A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不是点电荷 C．当两个带电体的大小、形状等因素对它们相互作用力的影响可忽略时， 这两个带电体可看成点电荷 D．任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷
第一章 静电场
2 库仑定律
18世纪中叶以后，在已认识同种电荷相斥，异种电荷相吸基 础上，不少学者对电荷间的相互作用力规律进行了猜测和实验探索.
牛顿力学取得很大的成功，当时的电学家米谢尔、普里斯特 利、卡文迪许和库仑等人类比引力定律猜测电力亦遵循平方反比定 律.
法国科学家库仑通过扭力称实验给予平方反比律严格的实验 基础.库仑以其精妙的实验技巧和对物理学的贡献名垂科学史.
(1)两小球电性相同：相互接触时两小球电荷量平分，每个小球带的电荷量 为7q2＋q＝4q，放回原处后相互作用力大小为 F1＝k4qr·24q＝k16r2q2，故FF1＝176. (2)两小球电性不同：相互接触时电荷量先中和后平分，每个小球带的电荷 量为7q－ 2 q＝3q，放回原处后相互作用力大小为 F2＝k3qr·23q＝k9rq22，故FF2＝97. 所以选项 C、D 正确． 答案：CD
约1750年，德国柏林科学院院士爱皮努斯发现两带电体之间的距 离缩短时，两者之间的吸引力或排斥力明显增加，但没有继续研究下去.
大约1760年，丹尼尔·伯努利从牛顿力学自然观出发，猜测电力跟 万有引力一样，服从平方反比定律.其想法具有一定的代表性，引力平方 反比定律早已确立，对人们的自然观具有深刻的影响。
1.2库仑定律
因此在研究微观带8电.2粒1子0的8 N相互作用时，可以
把万氢有原引子力核忽电略子。之间的万有引力 F 引 为：
F引
G
m1m2 r2
6.67 1011 9.1 1031 1.67 1027 (5.3 1011 )2
N
3.6 1047 N
F引 2.31039
（2）点电荷：是一种理想化的模型
1、下列说法中正确的是： A、点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是
不存在的
BC、、点根电据荷F就是k 体qr1积q2 2和带可电知量，都当很r 小的0 带时电,F体 ∞
D、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的 尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研 究的问题的影响是否可以忽略不计
答案：AD．
2、在真空中，一个电荷量为 2.0×10–9 C 的
点电荷q ，受到另一个点电荷Q 的吸引力为
8.1×10-3 N, q 与Q 间的距离为 0.1 m , 求Q
的电荷量？
解：
Q Fr2 kq
8.1103 0.12 C 9.0109 2.0109
4.5 106 C
使A球在水平面内平衡
3、实验原理：A和C之间的作 用力使悬丝扭转，扭转的角度 和力的大小有一定的对应关系
4、实验方法：控制变量法
5、实验步骤：
探究F与r的关系：
（1）把另一个带电小球C插入 容器并使它靠近A时，记录扭转 的角度可以比较力的大小 （2)改变A和C之间的距离r， 记录每次悬丝扭转的角度，便 可找出F与r的关系
早在我国东汉时期人 们就掌握了电荷间相互 作用的定性规律,定量讨 论电荷间相互作用则是 两千年后的法国物理学 家库仑。库仑做了大量 实验,于1785年得出了库 仑定律。
1.2库仑定律
F q1q 2 r
2
（1.2）
当q1=q2=1及r=1时，且规定k=1，由上式F=1。 即： 当两个电荷相等的点电荷相距1厘米，而它们 之间的电性力为1达因时，这两个点电荷的电荷均 为1静库。
2、国际制（MKSA制） 基本量为： 长度、质量、时间、电流强度 基本单位为：米、千克、秒、安培 （1）在国际单位制中，电荷的单位是库仑，库仑 的定义为： 如果导线中载有1安培的稳恒（恒定）电流，则在 1秒内通过导线横截面的电荷定义为1库仑，即： 1库仑=1安培· 1秒
因此在国际单位制中，库仑定律表述为：
F 1 4
0
q1 q 2 r
2
（1.3）
四 库仑定律的矢量形式 1、矢量的表示（本书中矢量的表示法）
ˆ ˆ a a a aa
ˆ 推广： r r e
2、库仑定律的矢量形式
F12 q1 q 2 4 0 r
ˆ e r 12
F12
q1
q2
图1 q1、q2同号（排斥力）
ˆ 如果：q1、q2异号，q1 *q2<0，则 F12 与 e r 12 反向，
为吸引力，如图2。
q1
ˆ e r 12
F 21
ˆ e r 21
F12
q2
图2 q1、q2异号（吸引力）
五 （力的）叠加原理 当空间有两个以上的点电荷时，作用于每一个电 荷上的总静电力等于其它点电荷单独存在时作用于该 电荷的静电力的矢量和，这就叫做叠加原理。 叠加原理说明： （1）一个点电荷作用于另一点电荷的力，总是服从 库仑定律的，不论其周围是否存在其它电荷。 （2）任何宏观带电体都可以分成无限多个带电元， 将这些带电元视为点电荷，利用库仑定律和力的叠加 原理，原则上可以解决静电学的全部问题。
课件13：1.2库仑定律
解析：选 D．万有引力定律适用于两个可看成质点的物体， 虽然两球心间的距离 l 只有直径的 2 倍，但由于壳层的厚度 和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因 此可以用万有引力定律求 F 引；对于 a、b 两带电球壳，由于 两球心间的距离 l 只有直径的 2 倍，且电荷集中于两球靠近 的一侧，不能将其看成点电荷，不满足库仑定律的适用条件， D 正确．
B．n＝4
C．n＝5
D．n＝6
解析：选 D．根据库仑定律，球 3 未与球 1、球 2 接触前，
球 1、2 间的静电力 F＝knrq22．三个金属小球相同，接触后电
荷量均分，球 3 与球 2 接触后，球 2 和球 3 的带电荷量 q2＝
q3＝n2q；球 3 再与球 1 接触后，球 1 的带电荷量 q1＝q＋2n2q＝
[思路点拨] 只有对真空中静止点电荷间的作用力，库仑定律 才成立． [解析] 如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷 分布可以忽略不计，即可将它看做是一个几何点，则这样的 带电体就是点电荷，故 A 错误．两个带电体间的距离趋近于 零时，带电体已经不能看成点电荷了，F＝kqr1q2 2已经不能适 用，故 B 错误．根据牛顿第三定律得：B 受到的静电力和 A 受到的静电力大小相等，故 C 错误．库仑定律的适用条件是： 真空和静止点电荷，故 D 正确． [答案] D
知识点二 对库仑定律的理解和应用 1．适用范围：适用于真空中两个静止点电荷间的相互作用． (1)在空气中库仑定律也近似成立． (2)对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用库仑定律求 解，但我们可以用一组点电荷来替代实际的带电体，从而完 成问题的求解． (3)两个均匀带电球体间的库仑力也可利用库仑定律计算，此 时，r 应指两球体的球心间距．
1.2库 仑 定 律.ppt
提示:(1)×。点电荷是自身大小比它们之间的距离小 得多的带电体,很小的带电体在距离很近时不能看成点 电荷,(1)错误。 (2)√。点电荷是理想化模型,实际中并不存在,(2)正 确。 (3)√。库仑力是按其本身的性质定义的,是一种性质 力,(3)正确。
(4)√。电性影响库仑力的方向(同种电荷相互排斥,异 种电荷相互吸引),不影响库仑力的大小,(4)正确。 (5)×。两个点电荷之间的库仑力是一对相互作用力, 不论它们的电荷量是否相等,它们之间的库仑力大小一 定相等,(5)错误。
一 点电荷和库仑定律的理解与应用 考查角度1 对点电荷的理解 【典例1】关于点Байду номын сангаас荷,下列说法中正确的是 ( ) 世纪金榜导学号
A.点电荷就是体积小的带电体 B.球形带电体一定可以视为点电荷 C.带电少的带电体一定可以视为点电荷 D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视 为点电荷
【解析】选D。点电荷不能理解为体积很小的带电体, 也不能理解为电荷量很少的带电体。同一带电体,如要 研究它与离它较近的电荷间的作用力时,就不能看成点 电荷,而研究它与离它很远的电荷间的作用力时,就可 以看作点电荷。带电体能否看成点电荷,要依具体情况 而定,A、B、C均错。
2.两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,
大小相等、方向相反。 3.库仑力存在极大值,由公式F= k q1q2 可以看出,在两带
r2
电体的间距及电量之和一定的条件下,当q1=q2时,F最 大。
【易错提醒】
(1)当电荷q1、q2间的距离r→0时,两电荷已不能视为
点电荷了,库仑定律不再适用。因此不能根据F=
3.适用条件:(1)_在__真__空__中__;(2)_点__电__荷__。 4.静电力的确定: (1)大小计算:利用库仑定律计算静电力时不必将表示 电性的正、负号代入公式,只代入q1和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。
1.2库仑定律 课件(共20张)
时微小微 ，观于观
N可带库粒
8.2 108 N
以电仑子 把粒力间
F引
G
m1m2 r2
6.7
10-11
1.67
1027 9.11031 (5.3 1011)2
N
万子，的 有的因万 引相此有 力互在引
3.6 1047 N
忽作研力
F库 2.31039 F引
q1
F
k
q2 r2
9.0 109 (2 0.52
106 )2
N
0.144N
q2
q3
F合 2F cos 30o 0.25N
合力的方向在 与 连线的垂直平分线
作业布置：
上网查阅资料，了解“静电复印”的原理
2.表达式： F
k
q1q2 r2
3.适用条件： 真空中静止的点电荷
4.静电力常量： k 9 109 N m2 / C 2
点电荷
1.定义： 当带电体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 分布情况对它们之间的作用力的影响可以忽 略时，这样的带电体就可以看做带电的点， 叫做点电荷。
困难一解决方案：
A
B
困难二解决方案：
F
A
B
F
F
C
库 仑 扭 秤 实 验 装 置
一.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
它们距离的二次方成反比，作用力的方向在
它们的连线上。
2.点电荷是一种理想化的模型；
例题1：
已知氢核（质子）的质量1.67 1027 kg ，电子的质量是9.11031kg ，在氢原子内它 们之间的最短距离为5.3 1011m 。试比较氢
物理：1.2《库仑定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
3．当带电体间的距离比它们自身的大小大的多， ．当带电体间的距离比它们自身的大小大的多， 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可以忽略时， 它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体 就可以看作带电的点，叫做 点电荷 .类似于力学中的， 类似于力学中的， 就可以看作带电的点， 类似于力学中的 质点 也是一种理想化的物理模型. 也是一种理想化的物理模型
F→∞， 从数学角度分析似乎正确 ， 但从物理意义上分 ， 从数学角度分析似乎正确， 这种看法是错误的，因为当r→0时，两带电体已不 析，这种看法是错误的，因为当 时 能看作点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用， 能看作点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用，不能 成立了. 成立了
(2)两个导体球，球心之间的距离为 ，由于电荷间 两个导体球，球心之间的距离为r， 两个导体球 力的作用，电荷在导体球上的分布如图1－ － 所示 所示， 力的作用 ， 电荷在导体球上的分布如图 －2－1所示， 两球带同种电荷时F< 两球带同种电荷时 F> . ，两球带异种电荷时， 两球带异种电荷时，
三、库仑定律与万有引力定律的比较 万有引力定律 只有引力 不同点 天体间表现明显 都是场力 公式 条件 两质点之间 真空中两点电荷之间 万有引力场 库仑定律 既有引力又有斥力 微观带电粒子间表现 明显 电场
通过对比我们发现， 大自然尽管是多种多样的， 通过对比我们发现 ， 大自然尽管是多种多样的 ， 但也有规律可循， 具有统一的一面.规律的表达那么简 但也有规律可循 ， 具有统一的一面 规律的表达那么简 捷，揭示了自然界中深奥的道理，这就是自然界的和谐 揭示了自然界中深奥的道理， 之美、简约之美 之美、简约之美.
说明： 该实验采用了控制变量法探究力与电量、 说明 ： 该实验采用了控制变量法探究力与电量 、 距离之间的关系. 距离之间的关系
新版 1.2库仑定律(共34张PPT)学习PPT
库仑定律的适用条件：
它们的加速度之比不断减少；
①真空中 ②点电荷
可见,微观粒子间的万有引力小于库伦力,因此在研究微观带电粒子相互作用时,可以把万有引力忽略掉。
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适用条件。
库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体。
二、库伦的实验 √ 培养学生热爱科学的精神。
教学难点：库伦扭秤实验 本规律，表达式 ，请你思考下面的问题：
库仑定律是电磁学的基本定律之一。 内，异种电荷沿连线向外）。
库仑定律求解注意问题 两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个小球的作用力相等，所以他断定这两个小
球的带电量相等。 它们的动能之和不断增加。
库仑定律的内容及条件 它们的相互作用力不断减少；
正确应用库仑定律解决多电荷之间的作用。 ①真空中 ②点电荷 现给小球一垂直于细线方向的初速度 ，使小球在水平面上开始运动。 把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置如上图比较小球在不同位置所受电力的大小 。 它们的相互作用力不断减少；
内容解析
一、库仑定律 二、库伦的实验
探究
影响电荷间相互作用力的因素
实 验 装 置 图
实验内容
把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在 丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置 如上图比较小球在不同位置所受电力的大小。小 球所受电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的 角度显示出来，偏角越大，表示小球受到的电力 越大。
把小球挂在同一位置，增大或减小它所带的 电荷量，比较小球所受电力大小的变化。
通过实验你观察到了什么现象？你能总结出 都有哪些因素在影响电荷间的相互作用了吗？这 些因素对作用力的大小有什么影响？
《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。
《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
库仑定律教学课件
的距离r，从实验结果中库仑得出静电力 与距离的平方成反比，即 F∝1/r2 2.F与q有关 结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电 量，从实验结果中库仑得出静电力与电量
的乘积成正比，即 F ∝q1q2
研究仪器：库仑扭秤
库仑定律 真空中两个点电荷之间相互作用力跟它们的电荷 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。
不变
变大
变大
A +Q
结论：电荷之间 + 的作用力F随着 q的增 大而增大，随着r的 增大而减小。
+q F
库 仑 扭 秤
库仑的实验
ห้องสมุดไป่ตู้
库仑扭秤
研究方法：控制变量法 1.F与r有关 结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间
（4/7）
练2. 绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a，a的表 面镀有铝膜; 在a 球旁有一绝缘金属球b , 开始时a 、 b 都不带电，如图所示，现使b 带电，则（ ）
B A. b将吸引 a，吸住后不放开。
B. b先吸引a，接触后又把a排斥开 C. a、b之间不发生相互作用 D. b立即把a排斥开
问题：电荷间的作用力与哪些因素有关？
电荷之间的相互作用力
猜
想：与带电体的电量有关；
与带电体之间的距离有关；
与带电体自身的大小及形状有关；
与带电体所处的空间物质即介质有关。 点电荷：当带电体间的距离比其大小大得多，以至其 大小和形状可忽略时，带电体可看成点电荷。
上式中的m1、m2和Q1、Q2都是已知的K=9.0×109N.m2/C2， G=6.67×10-11N.m2/kg2.代入上式，得
的乘积成正比，即 F ∝q1q2
研究仪器：库仑扭秤
库仑定律 真空中两个点电荷之间相互作用力跟它们的电荷 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。
不变
变大
变大
A +Q
结论：电荷之间 + 的作用力F随着 q的增 大而增大，随着r的 增大而减小。
+q F
库 仑 扭 秤
库仑的实验
ห้องสมุดไป่ตู้
库仑扭秤
研究方法：控制变量法 1.F与r有关 结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间
（4/7）
练2. 绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a，a的表 面镀有铝膜; 在a 球旁有一绝缘金属球b , 开始时a 、 b 都不带电，如图所示，现使b 带电，则（ ）
B A. b将吸引 a，吸住后不放开。
B. b先吸引a，接触后又把a排斥开 C. a、b之间不发生相互作用 D. b立即把a排斥开
问题：电荷间的作用力与哪些因素有关？
电荷之间的相互作用力
猜
想：与带电体的电量有关；
与带电体之间的距离有关；
与带电体自身的大小及形状有关；
与带电体所处的空间物质即介质有关。 点电荷：当带电体间的距离比其大小大得多，以至其 大小和形状可忽略时，带电体可看成点电荷。
上式中的m1、m2和Q1、Q2都是已知的K=9.0×109N.m2/C2， G=6.67×10-11N.m2/kg2.代入上式，得
《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。
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_。
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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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库仑定律是电磁学最基本定律之一：
（1）库仑定律只适用于真空中的点电荷之间的相互 作用，在空气中也近似适用。 （2）库仑力具有力的共性；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。带电体所受静 电力等于各个静电力的矢量和。 （3）库仑定律给出的虽然是点电荷的静电力，但是 任一带电体都可以看成是由许多点电荷组成的，带 电体所受静电力的大小和方向由矢量合成法则决定 （4）库仑定律求解时，Q的带入与电性无关。
27 31 11 2
5.3 10
11 2
可见：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子 的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。
例 真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形 的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 × 10-6 c,求 它们所受的库 仑力。 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
1.2 库仑定律
教学目标 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．会用库仑定律的公式进行有关的 计算． 3．知道库仑扭秤的实验原理． 重点：掌握库仑定律 难点：会用库仑定律的公式进行有 关的计算
复习上节知识：
同种电荷之间存在斥力 异种电荷之间存在引力
解析：：
A C A
+q r
q 2
-q
q 2
B
r B
q 4
q2 q A qB 8
所以：
F F1 8
q 2
2r
q 4
A
F1 F F2 4 32
B
练习、A、B是两个带电荷量相等的同种 点电荷，在连线中垂线上的P点，由静止 释放一个电子，试分析电子从P到M的运 动情况 P
A
M
思考题
两个靠近的带电球体，是否可以看成是 集中在球心位置的点电荷？
＋ ＋
Q L=4r Q
不可以！
与万有引力计算不同
r趋近于零时，库仑力F趋近于无穷大吗？
例 已知氢核（质子）质量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 5.3×10-11 m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和
细银丝
刻度盘与指针
固定带电小球C
平衡小球
可动带电小球A
库仑扭秤
二、库仑定律
1 内容：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。 电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
2 表达式：
F k
q q r
1 2
2
K叫静电力常量，K=9.0×109Nm2 /C2 3 适用条件： 真空中、静止(或速度较小）、点电荷
三个点电荷的平衡问题： 1、三个电荷共线 2、两同夹异，两大夹小，近小远大
3、真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看 作点电荷），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， 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，则它们间静电响电荷间相互作用力的因素
1、定性实验探究 （1）实验装置： （2）实验方法： （3）实验过程： （4）实验结论： 距离越近，力越大；距离越远，力越小。 带电量越大，力越大；带电量越小，力越小。
猜想：
F与q、r 有什么具 体关系？ 请阅读课 文。
2、定量研究------库仑定律
F
甲
乙
丙
既然电荷之间存在相互的作用力，那么电荷之 间作用力的大小与哪些因素有关呢？
理想模型：点电荷
1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身的大小远小 于它们之间的距离．以至带电体自身的大小、形状及电荷分布 状况对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体看作 一带电的点，叫做点电荷。 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某 些问题的讨论而引进的一个理想化的模型，类似于力学中的 质点。
B
作业
q 9.0 10 2 10 = F1=F2=K 2 r 0.52
2
9
6 2
F2 N q3
30°
F
=0.144 N
根据平行四边形定则，合力是:
q2
F1
F 2F1 cos30 0.25N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
四、小 结
1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,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. 2、公式：
k=9.0×109N· m2/C2
⑵ 点电荷
3、适用条件：⑴ 真空
4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相 互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
5、库仑定律与万有引力定律的比较：
练习
1、关于点电荷的下列说法中正确的是： A .真正的点电荷是不存在的． B .点电荷是一种理想化模型． C .足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷． D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸 大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的 影响是否可以忽略不计．
万有引力。
F库 q1 q 2 k 2 =（9.0×109）× r
=8.2×10-8 N
1.6 1019 1.6 1019
m1m2 F万 G 2 r
6.7 1011
3.6 1047 N
F库 F万 2.3 1039
1.67 10 9.1 10 N 5.3 10
点电荷自身的大小不一定很小，它所带的 电量也可以很大。点电荷这个概念与力学 中的“质点”类似，但与质点要注意区分。
答案：A、B、D．
2.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