人教版高二物理选修《库仑定律》
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人教版高二物理选修3-1课后习题答案
第一章库仑定律第一节1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。
2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。
其中，A 得到的电子数为8101910 6.25101.610n --==⨯⨯，与B 失去的电子数相等。
3． 答：图1－4是此问题的示意图。
导体B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。
A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。
4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。
因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电2q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248B q q q q =+÷=。
2． 答：192291222152(1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --⨯===⨯⨯=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生2921.410/m s ⨯的加速度！）3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为q 、q -，距离 为r ，则22kq F r =-。
当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2c q q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为224B q q q q -+==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288A B q q q q q F k k k F r r r ⨯'==-=-=。
人教版高二物理选修3-1第一章1.2库伦定律课件
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？
3、视频：小孩被静电打飞了 4、毛皮摩擦过的橡胶棒能把人电飞吗？
课堂探究 大胆猜想影响电荷间相互作用力的因素
距离、电荷量
课堂探究 探究影响电荷间相互作用力的因素的研究方法
控制变量法 保持q不变，探究F与r的关系 保持r不变，探究F与q的关系
实验装置图解
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
刻度
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
探究F 与 q 的关系：
置于 A 左侧
置于 A 与 B 之间
置于 B 右侧
虽然各个电荷受到方向相反的两个力
由 A、B 受力方向 知，必不平衡
由 Q3、B 受力方向 知，必不平衡
作用，但是
B
的电荷量大，距离
Q3
又近，故 Q3 受到的两个力必不平衡
故正确答案为 A。
课堂达标
1.下列说法正确的是 ( C )
A．自然界只有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷 B．元电荷即点电荷 C．“点电荷”是一种理想模型 D．元电荷实质上是指电子和质子本身
库仑
历史发展
此时，人们对万有引力的 研究已经相当深入，已经 知道了“平方反比”规律 的各种表现。很多人受到 不同事实的启发，都猜测 静电力存在“平方反比” 规律。法国学者库仑最先 用实验证明了这一猜测是 正确的。这就是著名的库 仑定律。
库仑定律
3、视频：小孩被静电打飞了 4、毛皮摩擦过的橡胶棒能把人电飞吗？
课堂探究 大胆猜想影响电荷间相互作用力的因素
距离、电荷量
课堂探究 探究影响电荷间相互作用力的因素的研究方法
控制变量法 保持q不变，探究F与r的关系 保持r不变，探究F与q的关系
实验装置图解
刻度盘与指针
带电小球C 带电小球A
细银丝 平衡小球
刻度
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
探究F 与 q 的关系：
置于 A 左侧
置于 A 与 B 之间
置于 B 右侧
虽然各个电荷受到方向相反的两个力
由 A、B 受力方向 知，必不平衡
由 Q3、B 受力方向 知，必不平衡
作用，但是
B
的电荷量大，距离
Q3
又近，故 Q3 受到的两个力必不平衡
故正确答案为 A。
课堂达标
1.下列说法正确的是 ( C )
A．自然界只有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷 B．元电荷即点电荷 C．“点电荷”是一种理想模型 D．元电荷实质上是指电子和质子本身
库仑
历史发展
此时，人们对万有引力的 研究已经相当深入，已经 知道了“平方反比”规律 的各种表现。很多人受到 不同事实的启发，都猜测 静电力存在“平方反比” 规律。法国学者库仑最先 用实验证明了这一猜测是 正确的。这就是著名的库 仑定律。
库仑定律
高二物理人教版选修3-1课件：库仑定律
2．库仑定律│ 新课导入
电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消 灭，任何起电方式都是电荷的转移，它只能 从一个物体转移到另一个物体或从物体的一 部分转移到另一部分．在同一隔离系统中正 、负电荷量代数和不变． 电荷间的相互作用规律：电荷间有相互作用 力．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 ．两个电荷间的相互作用力大小相等，方向 相反，作用在同一直线上.
2．库仑定律
2．库仑定律
2．库仑定律│ 教学目标 教学目标
1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念． 2．理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量． 3．会用库仑定律的公式进行有关的计算．
2．库仑定律│ 重点难点 重点难点
【重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定 ——库仑 定律． 【难点】 库仑定律的实际应用．
2．库仑定律
│ 学习互动
例1 下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 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．库仑定律
│ 学习互动
C [解析] 当带电体的形状、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，带电体可看成点电荷，选项C正确．
2．库仑定律│ 新课导入 新课导入
【导入一】 教师：上节课我们学习了电荷及电荷守恒定律，了解了物质内 部的微观结构，掌握了物体带电的实质．通过静电感应现象知 道了电荷间存在相互作用力．那么电荷间相互作用力的大小跟 什么有关，存在怎样的规律？这节课我们就来深入学习这方面 的知识．
2．库仑定律│ 新课导入
2．库仑定律
│ 知识必备
人教版高中物理选修《库仑定律》
1.67×10-27kg电子的质量为9.1×10-31kg）
微F电观粒k 子q1r间q2 2 的 9.万08.21有091引0((158力..63N远110011小91))22 于N 库
仑力,因此在研究微观带电粒子的
相互作用时,可以把万有引力忽略. F引
G
m1m2 r2
6.367.6101101497.1N1(50.331110.6171 )2 1027
一种物理研究进程：定性研究
定量研究
三个相同的金属小球a、b和c,原来c不带电,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( ) A．F/2 B．F/4 C．F/8 D．3F/8
+q
q
2
A
r
C
q
2
A
r
-q q
2
B q 4
B
qAqB
q2 8
所以：
F1
F 8
设星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面 1000km的地方,又若将同样的电子粉尘带到距 星球表面2000km的地方相对于该星球无初速
释放，则此电子粉尘( B )
A.向星球下落
B.仍在原处悬浮
C.推向太空
D.无法判断
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？
× 体积和带电量都很小的带电体就可以看成点电荷
√ 根据
F
k
q1q2 r2
可知，当r
∞时，F
微F电观粒k 子q1r间q2 2 的 9.万08.21有091引0((158力..63N远110011小91))22 于N 库
仑力,因此在研究微观带电粒子的
相互作用时,可以把万有引力忽略. F引
G
m1m2 r2
6.367.6101101497.1N1(50.331110.6171 )2 1027
一种物理研究进程：定性研究
定量研究
三个相同的金属小球a、b和c,原来c不带电,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( ) A．F/2 B．F/4 C．F/8 D．3F/8
+q
q
2
A
r
C
q
2
A
r
-q q
2
B q 4
B
qAqB
q2 8
所以：
F1
F 8
设星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面 1000km的地方,又若将同样的电子粉尘带到距 星球表面2000km的地方相对于该星球无初速
释放，则此电子粉尘( B )
A.向星球下落
B.仍在原处悬浮
C.推向太空
D.无法判断
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？
× 体积和带电量都很小的带电体就可以看成点电荷
√ 根据
F
k
q1q2 r2
可知，当r
∞时，F
人教版高二物理选修3-1第一章1.2 库仑定律(共13页)
2、公式：
3、条件：真空中、静止的点电荷
4、点电荷：
当带电体的大小远小于它们之间的距离时,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 忽略不计。这种情况下的带电体就可以看做一个带电 的点，叫做点电荷。排斥、异种电荷相互吸引
q
q
1
2
+
r
解：质子与电子之间的库仑力为
库仑力与万有引力的比值 为
质子与电子之间的万有引力为
研究带电微粒间相互作用 时，经常忽略万有引力.
库仑力和万有引力的异同
不同点 都是场力
公式 条件
万有引力定律 只有引力
天体间表现明显 引力场
两质点之间
库仑定律 既有引力又有斥力 微观带电粒子间表现明显
静电场
两点电荷之间
例2 如图所示，等边三角形 ABC，边长为L，在顶点A、 B、C处有等量的点电荷 QA=QB=+Q , QC = -Q，求它 们各自所受的静电力。
几种常见的带电体间静电力（库仑力）作用的模型
• 两均匀带电的绝缘体之间相 互作用
均匀带电球
A
B
• 两带电导体小球之间相互作用
等量同种电荷
A
B
均匀带电球壳
A
B
等量异种电荷
A
B
例1 在玻尔的氢原子模型中，质子的质量m1=1.67×10-27kg， 电子的质量m2=9.1×10-31kg ，它们的距离是r=5.3×10-11m， 1e=1.60×10-19C. 试比较电子和质子间的静电力和万有引力．
论证过程 （1）作用力与距离的关系： 测力：作用力大小与旋钮的转动角度成正比
（2）作用力与电量的关系： 电量控制：等分法
实验结论
3、条件：真空中、静止的点电荷
4、点电荷：
当带电体的大小远小于它们之间的距离时,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 忽略不计。这种情况下的带电体就可以看做一个带电 的点，叫做点电荷。排斥、异种电荷相互吸引
q
q
1
2
+
r
解：质子与电子之间的库仑力为
库仑力与万有引力的比值 为
质子与电子之间的万有引力为
研究带电微粒间相互作用 时，经常忽略万有引力.
库仑力和万有引力的异同
不同点 都是场力
公式 条件
万有引力定律 只有引力
天体间表现明显 引力场
两质点之间
库仑定律 既有引力又有斥力 微观带电粒子间表现明显
静电场
两点电荷之间
例2 如图所示，等边三角形 ABC，边长为L，在顶点A、 B、C处有等量的点电荷 QA=QB=+Q , QC = -Q，求它 们各自所受的静电力。
几种常见的带电体间静电力（库仑力）作用的模型
• 两均匀带电的绝缘体之间相 互作用
均匀带电球
A
B
• 两带电导体小球之间相互作用
等量同种电荷
A
B
均匀带电球壳
A
B
等量异种电荷
A
B
例1 在玻尔的氢原子模型中，质子的质量m1=1.67×10-27kg， 电子的质量m2=9.1×10-31kg ，它们的距离是r=5.3×10-11m， 1e=1.60×10-19C. 试比较电子和质子间的静电力和万有引力．
论证过程 （1）作用力与距离的关系： 测力：作用力大小与旋钮的转动角度成正比
（2）作用力与电量的关系： 电量控制：等分法
实验结论
人教版高二物理选修3-1 1.2《库仑定律》(共39张PPT)
高二选修3-1
1.2 库仑定律
2
1
教学目标
• （一）知识与技能 • 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． • （二）过程与方法 • 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律 • （三）情感态度与价值观 • 培养学生的观察和探索能力 • 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 • 教具：库仑扭秤(模型或挂图)．
2020/6/11
9
• (1)均匀带电球体，半径为R.①若电荷分布不变，研究r>R的任 何点的电场分布时，带电体可看成点电荷，与电荷量集中在 球心的点等效；②若电荷分布是可改变的，在附近放另一个 电荷时，其表面电荷量的分布发生改变，就不能看作点电荷； ③若研究的位置离得很远，r≫R，就可以把球看作点电荷.
2020/6/11
10
• (2)对于板状带电体或杆状带电体，在研究它和位于附近的其 他带电体间的相互作用时，均不能看作点电荷，只有当研究 的位置到带电体的距离远远大于带电体的线度时，才能当作 点电荷处理.
2020/6/11
11
典型例题
例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．
图1－2－1
2020/6/11
18
• 2．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，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力 的大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸 引的原则另行判断.
B .点电荷是一种理想模型．
C .足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷．
1.2 库仑定律
2
1
教学目标
• （一）知识与技能 • 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． • （二）过程与方法 • 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律 • （三）情感态度与价值观 • 培养学生的观察和探索能力 • 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 • 教具：库仑扭秤(模型或挂图)．
2020/6/11
9
• (1)均匀带电球体，半径为R.①若电荷分布不变，研究r>R的任 何点的电场分布时，带电体可看成点电荷，与电荷量集中在 球心的点等效；②若电荷分布是可改变的，在附近放另一个 电荷时，其表面电荷量的分布发生改变，就不能看作点电荷； ③若研究的位置离得很远，r≫R，就可以把球看作点电荷.
2020/6/11
10
• (2)对于板状带电体或杆状带电体，在研究它和位于附近的其 他带电体间的相互作用时，均不能看作点电荷，只有当研究 的位置到带电体的距离远远大于带电体的线度时，才能当作 点电荷处理.
2020/6/11
11
典型例题
例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．
图1－2－1
2020/6/11
18
• 2．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，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力 的大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸 引的原则另行判断.
B .点电荷是一种理想模型．
C .足够小（如体积小于1）的电荷就是点电荷．
《库仑定律》教案
《库仑定律》教案《库仑定律》教案 1知识目标：1．掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律．2．会用库仑定律进行有关的计算．能力目标：1．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．2．渗透控制度量的科学研究方法德育目标：通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点．教学重点：库仑定律和库仑力的教学．教学难点：关于库仑定律的教学教学方法：实验归纳法、讲授库仑定律教学过程：一、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？结论、电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。
作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。
电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？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.二、库仑定律：1.内容：真空中两个静止的.点电荷的相互作用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。
2.库仑定律表达式：3.对库仑定律的理解：(1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
a：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷．b：点电荷是一种理想化模型．c：介绍把带电体处理为点电荷的条件．d：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力大小和方向．(2)：静电力恒量。
重要的物理常数=9.0×109N2/C2，其大小是用实验方法确定的。
其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F：N、Q：C、r：。
高中人教版物理选修3-11.2.库仑定律_课件(人教版选修3-1)课件
2．电荷间的作用力与电荷量的关系：力F与q1和q2的 乘积成 正比，即F∝q1q2，库仑定律的表达式F＝kqr1q2 2
课堂小结
例1.如下图所示，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，两球心间的距离为l为球半径的3倍．若使它们带上等 量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两 球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( D )
点电荷说明
① 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 、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可 以忽略时，这样的带电体就可以看成带电的点，叫做点电 荷．
② 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。
③ 一个带电体能否看成点电荷，关键是看带电体的形状和大小 对所研究的问题有无影响。
例3.有两个带正电的小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相 距l.如果引入第三个小球，恰好使得3个小球只在它们相互的静 电力作用下都处于平衡状态，第三个小球应带何种电荷，应放 在何处，电荷量又是多少？
解析： 没有引入第三个小球前，两球之间存在斥力作用； F21和F12，它们互为作用力和反作用力．欲使两球平衡，则 必须受到F31和F32这两个力作用．而这两个力是由引入的第 三个带电小球施加的，因此第三个小球应放在这两球之间， 且带负电．如图所示．
万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不满 足 l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看
例2.有三个完全一样的球A、B、C，A球带电荷量为7Q，B球 带电荷量为－Q，C球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先 跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用 力变为原来的多少？
课堂小结
例1.如下图所示，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，两球心间的距离为l为球半径的3倍．若使它们带上等 量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两 球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( D )
点电荷说明
① 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 、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可 以忽略时，这样的带电体就可以看成带电的点，叫做点电 荷．
② 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。
③ 一个带电体能否看成点电荷，关键是看带电体的形状和大小 对所研究的问题有无影响。
例3.有两个带正电的小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相 距l.如果引入第三个小球，恰好使得3个小球只在它们相互的静 电力作用下都处于平衡状态，第三个小球应带何种电荷，应放 在何处，电荷量又是多少？
解析： 没有引入第三个小球前，两球之间存在斥力作用； F21和F12，它们互为作用力和反作用力．欲使两球平衡，则 必须受到F31和F32这两个力作用．而这两个力是由引入的第 三个带电小球施加的，因此第三个小球应放在这两球之间， 且带负电．如图所示．
万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不满 足 l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看
例2.有三个完全一样的球A、B、C，A球带电荷量为7Q，B球 带电荷量为－Q，C球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先 跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用 力变为原来的多少？
1.2库仑定律 新课标新人教版高中物理选修3-1 第1章第2节 课件(共36张PPT)
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
探究影响电荷间相互作用力的因 实验表明：电荷之素间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大 （2）随距离的增大而减少
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
库仑的实验
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 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
K为静电力常量： K=9.0×109N·m2/C2
计算大小时只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.
库仑定律 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。
适用范围：1.真空中； 2.点电荷.
B．F1 ＜F2
C．F1 ＞ F2
D．无法判断
库仑力(静电力) 与万有引力
相同点 (1)两种力都与距离的二次方成反比 (2)两种力都与和作用力有关的物理量的乘积成正比. (3)两种力的方向都在两物体的连线上.
不同点 (1)描述了两种作用.(性质不同) 库仑力是由于物体带电引起的作用,
万有引力是由于物体具有质量引起的作用. (2)力的大小与相关的物理量不全相同;
球间的静静电电引引力力为F，用一个不带电的完全相
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
探究影响电荷间相互作用力的因 实验表明：电荷之素间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大 （2）随距离的增大而减少
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
库仑的实验
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 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
K为静电力常量： K=9.0×109N·m2/C2
计算大小时只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.
库仑定律 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。
适用范围：1.真空中； 2.点电荷.
B．F1 ＜F2
C．F1 ＞ F2
D．无法判断
库仑力(静电力) 与万有引力
相同点 (1)两种力都与距离的二次方成反比 (2)两种力都与和作用力有关的物理量的乘积成正比. (3)两种力的方向都在两物体的连线上.
不同点 (1)描述了两种作用.(性质不同) 库仑力是由于物体带电引起的作用,
万有引力是由于物体具有质量引起的作用. (2)力的大小与相关的物理量不全相同;
球间的静静电电引引力力为F，用一个不带电的完全相
人教版高二物理必修第三册库仑定律课件
元电荷:e =1.6×10-19 C
4 1906到1917年，密立根用液滴法测定了电子
探究一:影响电荷间相互作用力的因素
过程与方法:
控制变量法
保持电量Q不变,距离 r与F 有什么关系?
保持距离r不变,电量 Q与F 有什么关系?
5探究一:影响电荷间相互作用力的因素过程与方法:控制变量法保
例3:在真空中有两个相距 0.3 m的点电荷，所带的电荷量分别是 2×10-8 C 和-4×10-8 C 。 求每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？
15 分析：如图所示，用“+” “–”号表示电
解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，大小为
小结：在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时，电荷量的正负号不要代入公式进行计算，只用它们的绝对值进行计算，方向另外说明。
16 解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，
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．
库 仑 扭 秤 实 验
2.实验原理：
①怎样处理距离r与作用力F的关系?
②怎样处理电荷量 q 与作用力F的关系?
间接的方法转化的思想
1.基本结构
7库 仑 扭 秤 实 验2.实验原理：①怎样处理距离r与②怎
库 仑 定 律
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。
定义: 物体所带电荷数量的多少。
表述2：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4 1906到1917年，密立根用液滴法测定了电子
探究一:影响电荷间相互作用力的因素
过程与方法:
控制变量法
保持电量Q不变,距离 r与F 有什么关系?
保持距离r不变,电量 Q与F 有什么关系?
5探究一:影响电荷间相互作用力的因素过程与方法:控制变量法保
例3:在真空中有两个相距 0.3 m的点电荷，所带的电荷量分别是 2×10-8 C 和-4×10-8 C 。 求每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？
15 分析：如图所示，用“+” “–”号表示电
解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，大小为
小结：在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时，电荷量的正负号不要代入公式进行计算，只用它们的绝对值进行计算，方向另外说明。
16 解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，
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．
库 仑 扭 秤 实 验
2.实验原理：
①怎样处理距离r与作用力F的关系?
②怎样处理电荷量 q 与作用力F的关系?
间接的方法转化的思想
1.基本结构
7库 仑 扭 秤 实 验2.实验原理：①怎样处理距离r与②怎
库 仑 定 律
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。
定义: 物体所带电荷数量的多少。
表述2：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高二物理人教版选修31课件：第一章第2节 库仑定律
库仑定律公式的应用
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，它所受到的电场力为 F；移去 A
处电荷，在 C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为
( B)
A．－F2
B．F2
3r
小，根据库仑定律，静电力一定大于
Q2 k9r2.
电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为 r 的两点上，所以说静 电力也不等于 kQr22.正确选项为 B.
库仑定律和电荷守恒定律的综合
如图所示，半径相同的两个金属小球 A、B 带有电荷量
大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小
为 F，今用第三个半径相同的不带电金属小球 C 先后与 A、B 两
知识点二 库仑力的叠加 对于两个以上的点电荷，其中每一个点电 荷所受的总的库仑力，等于其他点电荷分 别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量 和．库仑力的合成和分解仍满足力的平行四边形定则． 任一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，根据库仑定律和力的合成法则，可以求出带电体 间的静电力的大小和方向．
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
当均匀带电的物体不能看做点电荷求解库仑力时，可把物体分割 成无数个微元，每个微元带电体都可看做点电荷，就可以应用库 仑定律利用对称的方法进行库仑力的叠加求解．
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同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
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 定于那些因素呢
探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q +q
+Q +2q
距离相同，带电 小球偏转角不同 , 可见其受力大小
不同。
使得r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越大，物体 受到的库仑力就越大。
探究影响电荷间相互作用力的因素
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
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 3、适用条件：⑴ 真空 ⑵ 点电荷
析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误的，因
为当r→0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公 式也就不再适用，不能成立了.
• (2)两个导体球，球心之间的距离为r，由于电荷间力的作用，
电荷在导体球上的分布如图1－2－1所示，两球带同种电荷
时F<
，两球带异种电荷时，F> .
图1－2－1
• 2．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，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力 的大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸 引的原则另行判断.
• 3．各物理量要统一用国际单位，只有采用国际单位时，k的 值才是9.0×109N·m2/C2.
• 4．库仑力具有力的一切性质，可以与其他力合成、分解， 可以与其他力平衡，可以产生加速度，遵从牛顿第三定律， 两点电荷间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相 反.
+Q +q
带电量相同，带
电小球偏转角不 同 ,可见其受力大
小不同。
使得q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远，物 体受到的库仑力就越小。
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.
库 仑 扭 秤
库伦做实验用的装置叫做库伦扭秤。如 图，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的 一端是一个带电的金属小球A，另一端有一 个不带电的球与A球的重力平衡。当把另一 个带电的小球C插入容器并使它靠近A时， A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝 扭转的角度可以比较力的大小。
1、保持A、C两球的带电量不变，改变A、 C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度, 便可以找到力F与距离r的关系。
库仑定律
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
其中K叫静电力常量：k=9.0×109 N·m2/C2
是由实验测定出来的 适用范围：1.真空中； 2.点电荷.
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
点电荷
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。在研究带电体间的相 互作用时，如果带电体之间的距离远大于它们本身的大小．以 致电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间相互作用力 的影响甚小，这样的带电体就可以看作带电的点，并称它为点 电荷。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。
2、保持A、C两球之间的距离r不变，改变 A、C的带电量q1和q2，记录每次悬丝扭转 的角度,便可以找到力F与q1和q2的关系。
库仑的实验
研究方法：控制变量法.
思想方法
1.F与r有关
1、小量放大思想 2、电荷均分原理
结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离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
本节要点：
• 一、对点电荷概念的理解
• 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．当带电体之间的距离远远大于自身的大小时，带电体的 形状、大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可以忽略不 计，就可以把这个带电体看作一个带电的几何点，即看成点 电荷，相当于力学中的质点.举例说明：
• (1)均匀带电球体，半径为R.①若电荷分布不变，研究r>R的 任何点的电场分布时，带电体可看成点电荷，与电荷量集中 在球心的点等效；②若电荷分布是可改变的，在附近放另一 个电荷时，其表面电荷量的分布发生改变，就不能看作点电 荷；③若研究的位置离得很远，r≫R，就可以把球看作点电 荷.
• (2)对于板状带电体或杆状带电体，在研究它和位于附近的其 他带电体间的相互作用时，均不能看作点电荷，只有当研究 的位置到带电体的距离远远大于带电体的线度时，才能当作 点电荷处理.
典型例题
例2、下列说法中正确的是：
典型例题
例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．
答案：A、B、D．
库仑的实验
高二选修3-1
库仑定律
教学目标
• （一）知识与技能 • 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． • （二）过程与方法 • 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律 • （三）情感态度与价值观 • 培养学生的观察和探索能力 • 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 • 教具：库仑扭秤(模型或挂图)．
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.
• 二、库仑定律的正确理解和应用
• 1．库仑定律只适用于计算真空中两个点电荷间的相互作用 力；空气中两点电荷间的相互作用力也可F＝
推出当r→0时，F→∞，从数学角度分