物理选修 教科版 库仑定律 Flash动画演示实验

库 例 真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm
仑 题 的等边三角形三个顶点上，每个点电荷电量都
力
是+2 x 10-6 ，求它们各自所受的库仑力？
解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q
的
，相互间距离都是r，所以
叠 加
q2+
=0.144N q1
+
F1 =F2 =k
q2 r2
q3 +
横梁平衡
验 （2）用完全与A、B相同的带
正电荷的C靠近A，作用力使
得银丝有一个扭转角，力越大
扭转角度越大。
库
仑 扭 秤
结果
(1) 改变A、C的距 离看扭转程度得：
F
1 r2
（2）改变A、C的 电量看扭转程度得：
Fq1q2
Made by Xue
内 真空中两个静止的点电荷的相互作用力跟它们
二
容
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。
电量时，相互作用力为F2 , 则
（A．BF1）= F2
B．F1 ＜F2
C．F1 ＞ F2 D．无法判断
例1、在氢原子中，原子核只有1个质子, 核外只有1 个电子, 它们之间的距离 r = 5.3×10-11 m 。求氢
原子核与电子之间的库仑力 F电及它们之间的万有引 力F引 ？ (已知质子的质量为1.67× 10-27kg，电子
用 静止
范
两个静止的电荷 一个静止,另一个运动的情况
围
（1）什么样的情况下，可以将物体看成质点？ （2）质点实际存在吗？
1、概念：
点电荷本身的线度不一定很小，它
忽略带电体的大小所和带形的状电，量把也它可看以作很一大个带电的点
点 2、条件：
（1）带电体本身的线度远小于它们之间的距离
电 （2）带电体本身的大小，对所讨论的问题影响甚小 3、是一种理想化的模型
例 的质量为9.1×10-31kg）
题小因可F 解结此以电 ：在把：氢研 万微k原究 有观q子1r微 引粒q2核2观 力子与 带忽间9 电电的略.0子 粒万1之子有90 间 的引((的1 5相力..6 3 库 互 远1 1 仑作小 力0 0 1 1用于))9 12 2时库FN 电，仑为力8 ：.，2108 N
氢原子核与电子之间的万有引力 F 引 为：
3.610 N F引Gmr1m 2 2
6 .6 1 7 10 19 .1 1 30 11 .6 1 7 207 N (5 .3 1 10 )1 2
47
F电 2.31039 F引
步 (1)求出每个电荷对所研究电荷的库仑力 四 骤 (2)平行四边形定则求出合力
堂
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
训 、b之间的静电力将变为（
练 ）。
C
A．F/2
B．F/4
C．F/8
D．3F/8
4、两个半径为0.3m的金属球，球
心相距1.0m放置，当他们都带
1.5×10−5 C的正电时，相互作
用力为F1 ，当它们分别带
+1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的
库表
达
仑式
F
库仑力或静电力
k q 1q 2 r2
k叫静电力常量， k=9.0×109N·m2/C2
定
注 （1）大小：计算时只将电荷量的绝对值代入
律 意 （2）方向：在两点电荷的连线上,
同种电荷相斥,异种电荷相吸.
适用范围：真空、静止、点电荷
在空气中的结果与真空中相差很小，
适
因此在空气中也可使用此公式
1、定律内容：真空中两个静止点电荷之间的作用力,
六 跟它们的电荷量乘积成正比,跟它两们电的荷距间离相互平作方用成力反叫
比；作用力的方向沿着它们的连库线仑。力或静电力
课
2、表达式 F
k q 1q 2 r2
静电力常量： k=9.0×109N·m2/C2
堂 3、适用范围： ⑴真空中 ⑵点电荷 (3)静止
小 二、库仑定律的使用
题的影响是否可以忽略不计
2、下列说法中正确的是：( )
D
Hale Waihona Puke Baidu
A .点电荷就是体积很小的电荷
B .点电荷就是带电量都很小的带
电体
C
.根据
F
k
q1q2 r2
可知，当r
0
时，F ∞
D .静电力常量的数值是由实验得
到的
3、 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
课 异种电荷，相隔一定距离放置，
F2 平行四边形定则 F= 2F1cos30=0.25N
F1 F3 方向沿q1与q2连线的垂直平分线
5、两个分别用长是13cm的绝缘细线悬挂 于同一点的相同球形导体，带有同种等 课 量电荷（可视为点电荷）由于静电斥力 ，它们之间的距离为10cm。已知每个球 堂 形导体的质量是0.6g，求：他们所带的 电荷量
第2节 库仑定律
两 同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
电
荷
之
间
的
相
互 作 讨 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之
用 论 间相互作用力的大小决定于哪些因素呢？
探究影响电荷间相互作用力的因素
实验结论 电荷之间的相互作用：
随电荷量的增大而增大， 随它们之间距离的增大而减小
一 实
原理
（1）mA=mB
训
练
T
F
mg
三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律
课 例：a、b两个点电荷，相距40cm，电荷量分别为q1
外
和q2，且q1=9q2，都是正电荷；现引入点电荷c，这 时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡状态，试问：点
电荷c的性质是什么？电荷量多大？它放在什么地方？
拓
展 两同夹异、两大夹小、近小远大
一、库仑定律
理想化模型，类似质点 一般都是说空气中
结 1、库仑力叠加
先求出每个电荷对所研究电荷的库仑力 然后平行四边形定则求出合力
2、三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律
两同夹异、两大夹小、近小远大
荷 带电体在一定条件下的抽象
实际是不存在的，简化处理
4、与力学中的“质点”类 似
1、关于点电荷的下列说法中正
确的是：（ABD ） 课 A .点电荷是不存在的
堂
B .点电荷是一种理想模型 C .足够小的电荷就是点电荷
训 D .一个带电体能否看成点电
练 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