3.1.2库仑定律-完整PPT课件
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高中物理教科版选修3-1 1.2库仑定律 (共15张PPT)重点学校使用
【例2】 两个放在绝缘架上的相同的金属球,相距 为d,球的半径比d小得多,分别带有q和3q的电荷, 相互斥力为3F,现将这两个金属球接触,然后分开, 仍放回原处,则它们的相互斥力变为( D ) A.0 B.F C.3F D.4F
【例3】 在真空中有两个相距为r的点电荷A和 B,带电荷量分别为q1=-q,q2 =4q. (1)若A,B固定,在什么位置放入第三个点电荷 q3,可使之处于平衡状态?平衡条件中对q3的电 荷量及正负有无要求? (2)若以上三个点电荷皆可自由移动,要使它们 都处于平衡状态,对q3的电荷量及电性有何要 求?
个点电荷的存在而有所变化。
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。
【例1】 关于点电荷的说法正确的是( D ) A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C.点电荷一定是电荷量很小的电荷 D.体积很大的带电体只要距离满足一定条件也 可以看成点电荷
q1q2 库仑定律的表达式 F k 2 r
式中的k是比例系数，叫做静电常量。
k 9.0 10 N m / C
9 2
2
计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
在两点电荷的连线上， 方向： 同种电荷相斥，异种电荷相吸。
如果存在两个以上的点电荷怎样求静电力？
实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三
三个点电荷在同一直线上只受库仑力处于平衡状 态的规律：
两同夹异
两大夹小
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：
【优选】高中物理人教版选修3-1：1.2 库仑定律 课件 (共18张PPT)
作用力的方向在它们的连线上。
❖ 表达式
F
k
q1q2 r2
1、库伦定律的条件
❖ 真空中静止的点电荷
r
F
k
q1q2 r2
R
点电荷
❖点电荷（理想化模型、实际不存在）
当带电体间距离比它们自身的大小大 很多，带电体的形状、大小及电荷分 布状况对它们间作用力的影响可忽略 不计时，可将其看作有电荷量的点
(R<<r)
q1
三个点电荷的受力情况类似，以q3为例
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
F1
F2
k
q2 r2
0.144 N
q2
合力F 2F1 cos30 0.25 N
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
F2 q3
F F1
变式1
❖ 若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带 电直棒，带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3 的作用力方向如何？
8.2108 N
F库 2.31039 F引
F引
G
m1m2 r2
6.7 1011
1.671027 9.11031 5.31011 2
N
3.61047 N
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+2×106C，求(1)它们任意两个电荷间的库仑力(2)任意两 个电荷对第三个电荷的作用力
2、库伦定律的说明
F
k
q1q2 r2
❖ K静电力常量：比例系数，
国际单位： N m2 c2
静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量 真空中（空气中近似相等）
物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中 相距1m时，相互作用力是9.0×109N
❖ 表达式
F
k
q1q2 r2
1、库伦定律的条件
❖ 真空中静止的点电荷
r
F
k
q1q2 r2
R
点电荷
❖点电荷（理想化模型、实际不存在）
当带电体间距离比它们自身的大小大 很多，带电体的形状、大小及电荷分 布状况对它们间作用力的影响可忽略 不计时，可将其看作有电荷量的点
(R<<r)
q1
三个点电荷的受力情况类似，以q3为例
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
F1
F2
k
q2 r2
0.144 N
q2
合力F 2F1 cos30 0.25 N
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
F2 q3
F F1
变式1
❖ 若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带 电直棒，带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3 的作用力方向如何？
8.2108 N
F库 2.31039 F引
F引
G
m1m2 r2
6.7 1011
1.671027 9.11031 5.31011 2
N
3.61047 N
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+2×106C，求(1)它们任意两个电荷间的库仑力(2)任意两 个电荷对第三个电荷的作用力
2、库伦定律的说明
F
k
q1q2 r2
❖ K静电力常量：比例系数，
国际单位： N m2 c2
静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量 真空中（空气中近似相等）
物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中 相距1m时，相互作用力是9.0×109N
人教版选修【3-1】1.2《库仑定律》ppt课件
至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,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,这样的处理会使问题大为简化,对结果又没有太大 的影响,因此物理学上经常用到此法.
3.一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不
能单凭其大小和形状.
如:一个半径10 cm的带电圆盘,如果考虑它和10 m处某个
课前自主学习 一､点电荷:当实际带电体的大小远小于它们之间的距离,以
致带电体的形状､大小及电荷分布情况对它们之间作用力 的影响可以忽略时,可近似看做点电荷,它是一种理想化模 型.
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. 2.9表.0达×式10F9N·kmQr12Q2/2C,2 式中k叫做静电力常量,k的数值是
电子的作用力,就完全可以把圆盘看做点电荷;而如果这个
电子离圆盘1 mm,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大
的带电平面.
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础
3.一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不
能单凭其大小和形状.
如:一个半径10 cm的带电圆盘,如果考虑它和10 m处某个
课前自主学习 一､点电荷:当实际带电体的大小远小于它们之间的距离,以
致带电体的形状､大小及电荷分布情况对它们之间作用力 的影响可以忽略时,可近似看做点电荷,它是一种理想化模 型.
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. 2.9表.0达×式10F9N·kmQr12Q2/2C,2 式中k叫做静电力常量,k的数值是
电子的作用力,就完全可以把圆盘看做点电荷;而如果这个
电子离圆盘1 mm,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大
的带电平面.
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础
高中物理人教版选修3-1 1.2库仑定律(共34张PPT)
什么是点电荷呢？
点电荷属于理想化模型，是不存在的。点电 荷不一定很小如同质子。对任何形状的带电体， 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多， 以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可 以忽略不计，这样的带电体可以看作点电荷。
点电荷可以视为有质量、有电量、不占空间， 与运动学中的质点类似的微小电荷。
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载高中 物理人 教版选 修3-1 1 .2库 仑定律 (共34张 PPT)
一、库仑定律
库伦定律
库伦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。电荷间这种相互作用的 电力叫做静电力或库伦力。
记录每次悬丝扭转的角度，便可以得到力Ｆ 与距离ｒ的关系，结果是力Ｆ与距离ｒ的二 次方成反比，即
F
1 r2
归纳
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。
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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。
2.过程与方法
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适 用条件。正确应用库仑定律解决多电荷之间的 作用。
点电荷属于理想化模型，是不存在的。点电 荷不一定很小如同质子。对任何形状的带电体， 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多， 以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可 以忽略不计，这样的带电体可以看作点电荷。
点电荷可以视为有质量、有电量、不占空间， 与运动学中的质点类似的微小电荷。
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一、库仑定律
库伦定律
库伦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。电荷间这种相互作用的 电力叫做静电力或库伦力。
记录每次悬丝扭转的角度，便可以得到力Ｆ 与距离ｒ的关系，结果是力Ｆ与距离ｒ的二 次方成反比，即
F
1 r2
归纳
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。
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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。
2.过程与方法
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适 用条件。正确应用库仑定律解决多电荷之间的 作用。
库仑定律ppt课件
原处,它们之间的库仑力大小可能为(
A.
5
F
9
4
B. F
9
5
C. 4 F
D)
9
D. 5 F
例3.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。
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2
)
A.电荷量关系:qa=qb
B.质量关系:ma>mb
C.比荷关系: <
D.定量关系:ma sin α=mb sin β
在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端
分别与金属小球A、B相连，如图所示，若A、B带上等量
同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让A、B的带电量都增
为原来的两倍，弹簧的伸长量为x2，则（ C）
2
库仑定律
【复习回顾】
同种电荷相互
排斥
异种电荷相互
吸引
【思考】
电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关？
电荷间的作用力，随电荷电量的增大而增大，
随距离的增大而减小
定量的关系是什么呢？
一、库仑的实验
(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出
了电荷间相互作用力的大小跟电量和距
离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
录每次悬丝扭转的角度，便可
找出F与r的关系
细银丝
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝
扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
A.
5
F
9
4
B. F
9
5
C. 4 F
D)
9
D. 5 F
例3.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。
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2
)
A.电荷量关系:qa=qb
B.质量关系:ma>mb
C.比荷关系: <
D.定量关系:ma sin α=mb sin β
在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端
分别与金属小球A、B相连，如图所示，若A、B带上等量
同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让A、B的带电量都增
为原来的两倍，弹簧的伸长量为x2，则（ C）
2
库仑定律
【复习回顾】
同种电荷相互
排斥
异种电荷相互
吸引
【思考】
电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关？
电荷间的作用力，随电荷电量的增大而增大，
随距离的增大而减小
定量的关系是什么呢？
一、库仑的实验
(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出
了电荷间相互作用力的大小跟电量和距
离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
录每次悬丝扭转的角度，便可
找出F与r的关系
细银丝
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝
扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
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
物理选修3-1人教版1.2库仑定律 (共23张PPT)(优质版)
荷： e/ m
知识回顾：
1.自然界中存在几种电荷？分别是什么电
荷？ 2.如何能使物体带电？其使物体带电的实质 是什么？ 3.电荷的多少用什么物理量来反映？其单 位是什么？
4.电荷间的相互作用是什么？
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
C.库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确
D.根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于 零时，则库仑力趋近于无穷大
例5.B真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为
QA=2×10-8C和QB=4×10-8C，相互作用力为F.若将两球接
触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( A )
A. 9 F
（3）.先移走C再分开AB，则A部分———不—带——电电，B部分———不—电带。
C
A
B
2.甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力 是F，如果把它们的电量都减小为原来的1/2， 距离增加到原来的2倍，则相互作用力为： （ ）D
A.8F
B.1/2 F
C. 1/4 F
D. 1/16 F
3.半径均为R的两个金属球，带有等量的异种电 荷Q，两球球心相距为3R，两金属球之间的作 用力为F1，另有两个半径均为R，带有等量同种 电荷的金属球，两球球心相距为3R，两金属球 之间的作用力为F2，则应该是（ C ）
早互实的在作库验增影我用仑表大响国的定明而两东定律，增点汉性.电大s电w时规荷，f荷期律之随间人,定间着作们量的距用就讨作离力掌论用的的握电力增因了荷随大素电间着而：荷相电减间互荷小相作量。
用则是两千距年离后和的电法国荷物量理学家库仑.库仑
做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.
知识回顾：
1.自然界中存在几种电荷？分别是什么电
荷？ 2.如何能使物体带电？其使物体带电的实质 是什么？ 3.电荷的多少用什么物理量来反映？其单 位是什么？
4.电荷间的相互作用是什么？
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
C.库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确
D.根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于 零时，则库仑力趋近于无穷大
例5.B真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为
QA=2×10-8C和QB=4×10-8C，相互作用力为F.若将两球接
触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( A )
A. 9 F
（3）.先移走C再分开AB，则A部分———不—带——电电，B部分———不—电带。
C
A
B
2.甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力 是F，如果把它们的电量都减小为原来的1/2， 距离增加到原来的2倍，则相互作用力为： （ ）D
A.8F
B.1/2 F
C. 1/4 F
D. 1/16 F
3.半径均为R的两个金属球，带有等量的异种电 荷Q，两球球心相距为3R，两金属球之间的作 用力为F1，另有两个半径均为R，带有等量同种 电荷的金属球，两球球心相距为3R，两金属球 之间的作用力为F2，则应该是（ C ）
早互实的在作库验增影我用仑表大响国的定明而两东定律，增点汉性.电大s电w时规荷，f荷期律之随间人,定间着作们量的距用就讨作离力掌论用的的握电力增因了荷随大素电间着而：荷相电减间互荷小相作量。
用则是两千距年离后和的电法国荷物量理学家库仑.库仑
做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.
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
人教版物理选修3-1 1.2《库仑定律》实用宽屏课件(共39张PPT)
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
图1－2－2
• 【思路点拨】 思考两个带电球能否简化成点电荷，不能 简化成点电荷就不符合库仑定律的适用条件.
【解析】 两球间的距离和球本身的大小差不多，不符合简化
成点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷，所以
不能用公式去计算.我们可以根据电荷间的相互作用的规律来作一 个定性分析，由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因
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.
高二选修3-1
1.2 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)．
人教版选修3-1 物理1.2 库仑定律 (共28张PPT)教育课件
复习回顾
1.万有引力定律表达式
2.起电方法
1.摩擦起电
2.感应起电
3.电荷守恒定律
F万
G
m1m2 r2
3.接触带（起）电
在一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷 的代数和总是保持不变。
4.元电荷 e 1.601019C
探究起航
同种电荷之间存在斥力 异种电荷之间存在引力
F
甲
乙
丙
电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？
当堂训练
1、关于点电荷说法中正确的是（ ABD）
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
当堂训练
2、三个相同的金属小球a、b和c，原来c
电量均分
AC
q
A
q 2
A
q 2
C
q 2
D
q
A
4
条件：完全相同的小球
二、库仑定律
• 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。
• 表达式：
• 适用F条件：k
1
2
r2
真空中(静止)点电荷
多个点电荷的问题
q1
q3
q2
实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三 个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个 以上点电荷某一个点电荷的作用力，等于各点
电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
典 【例题2】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm
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结 论
电荷间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.
定性研究实验
• 法国的物理学家库仑通 过精巧的实验研究确认 了上述的猜想。于1785年 得到了以他的名字命名
的实验规律。
库仑扭秤实验
带电小球 细银丝
平衡小球
平面镜 思想方法： 放大、转化
带电小球
四 、
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
2、公式：
F
k
q1q 2 r2
k=9.0×109N·m2/C2
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.
2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球
A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，
r F1=F2=K 2 =
0.52
N
F2 q3
30° F
=0.144 N
根据平行四边形定则，合力是:
q2
F1
F 2F1 cos30 0.25 N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
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.
带电体有时可 以看做点电荷
就 像 物体有时可 以看作质点
课堂训练
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． A B D
B .点电荷是一种理想模型． C .足够小的电荷就是点电荷． 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
库仑定律与万有引力定律的比较：
定 律
公式
公式 适用 共同点 范围
不同点
影响大小 的因素
库
仑 定 律
F
k
Q1Q2 r2
点电 荷
万有 引力
F G Mm
定律
r2
质点
①都与 距离的 平方成 反比。 ②都有 一个常 数。
与两个物 体电量有 关，有引 力，也有 斥力。
与两个物 体质量有 关，只有 引力。
Q1、Q2、r M、m、r
Q
当堂训练
4、三个相同荷，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
间的库仑力将变为（ ）。
A．F/2
B．F/4
C．F/8
D．3F/8
当堂训练
+q
A
r
C
q
2
A
r
-q q
2
B q 4
B
qAqB
q2 8
静电力 库仑定律
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
1、库仑力（静电力）
既然电荷之间存在相互作用，我们把静止的 电荷间的相互作用叫做库伦力（静电力），那么 库伦力的大小与那些因素有关呢？
1、可能跟电荷电量有关 2、可能与两个电荷间的距离有关
点电荷
带电体的形状和大小对相互作用力的大小可 以忽略，那么带电体可以看作一个点，称为 点电荷。
F/ 4 F7
3、 有两个半径为r的带电金属球中心相距为 L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设 每次各球带电量绝对值相同）( B ) A. 带同种电荷时大于带异种电荷时
B. 带异种电荷时大于带同种电荷时
C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时
D. 大小与带电性质无关，只取决于电量
Q
L=4r
到的库仑引力大小为F。
（1）B球受到的库仑引力为 F 。
（2）若保持球A、B的电荷量不变，电荷间的距
离增大为原来的2倍，电荷间的作用力为F/4 。
（3）若保持球A、B间距离不变，电荷量都增大
为原来的2倍，电荷间的作用力为 4F 。
（4）现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，
则电荷间的作用力将变为斥力(引力或斥力）大 小为 F/3 。
所以：
F1
F 8
用绝缘丝线悬挂一质量为m的带电
小球B,放置在电荷量为+Q的小球A附近.
如图所示,A、B两球在同一水平面上相距
S,丝线与竖直方向夹角θ=37o, A、B两带
电球可看成点电荷。试求
(1)丝线拉力
(2)A、B两球之间的静电力
(3) B球所带电荷的性质
(4) B球的电荷量的大小
θ
++
+ A+
1019
)2
N
(5.31011 )2
8.2108 N
质子与电子之间的万有引力 F 引 为
F引
G
m1m r2
6.67 1011
2
9.1
1031
1.67
1027
N
(5.3 1011 )2
3.6 1047 N
库仑力与万有引力 的比值为
F电 2.31039 F引
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，
最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的
多少？ 解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带
电量必相同。
q
/ A
qB/
7Q Q 3
2Q
故
F
k
qAqB r2
k
7Q Q r2
7k
Q2 r2
F/
k
qA/ qB/ r2
k
2Q 2Q r2
4k
Q2 r2
库 二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
仑 定
2、大小： F = kq1q2/r2
律
K称为静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2
3、方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.
4、适用条件：真空、静止的点电荷
①点电荷同质点一样也是一个理想化模型 ②只有电荷量而没有大小的点。
例 两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球 1 的半径比d小得多，分别带有电荷3q和q，A球受
B
++
研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
【例题2】：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
q2 9.0 10 9 2 10 6 2
例1 已知，质子的质量m1=1.67×10-27kg，电子的质量 m2=9.1×10-31kg ．距离是5.3×10-11m。电子和质子的电荷 量都是1.60×10-19C．。试比较电子和质子间的静电引力和万 有引力．
解：质子与电子之间的库仑力 F电为
F电 k
9.0
q1q2 109r2(1.6