库仑定律 课件
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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。
库仑定律ppt课件
突破方法 放大微小力 等倍改变距离 平分电荷量
库仑扭秤
实验的再现
B
实验装置 A
电子秤
游标卡尺
演示实验1 电荷量q不变，探究作用力F与距离r的关系
实验数据与图像：作用力F与距离r 的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
作用力F与距离r2 的关系 r2/10-2m2 1.000 0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 F/10-4N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
坐标转换：r2
1/r2
在误差允许的范围内，电荷间相互作用力与两带电体间距离的平方成反比。
演示实验2 距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带 的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力和万有引力
qq
F电 k
12
r2
=
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
合力的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力大小相等，数值均为0.25N, 方向均为另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
两个或两个以上点电荷间的静电力求解
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷 单独对这个点电荷作用力的矢量和。
谢谢观赏
第一章 静电场的描述
第二节 库仑定律
一、点电荷 研究表明，带电体之间的相互作用力除了与它们所带的电量及相对位置有 关，还与它们的形状和大小有关，这大大增加了研究这一问题的复杂性.
库仑扭秤
实验的再现
B
实验装置 A
电子秤
游标卡尺
演示实验1 电荷量q不变，探究作用力F与距离r的关系
实验数据与图像：作用力F与距离r 的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
作用力F与距离r2 的关系 r2/10-2m2 1.000 0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 F/10-4N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
坐标转换：r2
1/r2
在误差允许的范围内，电荷间相互作用力与两带电体间距离的平方成反比。
演示实验2 距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带 的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力和万有引力
F电 k
12
r2
=
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
合力的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力大小相等，数值均为0.25N, 方向均为另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
两个或两个以上点电荷间的静电力求解
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷 单独对这个点电荷作用力的矢量和。
谢谢观赏
第一章 静电场的描述
第二节 库仑定律
一、点电荷 研究表明，带电体之间的相互作用力除了与它们所带的电量及相对位置有 关，还与它们的形状和大小有关，这大大增加了研究这一问题的复杂性.
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
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．
库仑定律ppt课件
间的作用力为引力。
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，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。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力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
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，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。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力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
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
库仑定律 高中物理课件11-1
A.34kaQ2 ，沿 y 轴正向 B.34kaQ2 ，沿 y 轴负向
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
2.对称法 【原型题 6】如图所示，一半径为 R 的绝缘圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆
盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有
q 3.矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
4.场强公式的比较： E＝F q E＝kQr2 E＝Ud
笔记：电场强度
①适用于任何电场 ②场强与试探电荷是否存在无关 ①适用于点电荷产生的电场 ②Q 为场源电荷的电荷量 ①适用于匀强电场 ②U 为两点间的电势差，d 为沿电 场方向两点间的距离
笔记
(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (2)带电实质：物体带电的实质是得失电子． (3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (4)电荷分配原则∶两个形状、大小相同且带电的球形导体，接触后再分开，若两导体带同 种电荷，则两导体上的电荷先叠加后平分；若两导体带异种电荷，则两导体上的电荷先中和， 余下的电荷再平分．
第1节 库仑定律 场强
一、电荷的产生 电荷守恒定律 2.电荷守恒定律
【原型题 3】半径相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量，并相隔一定的距离，今让第三个 半径相同的不带电金属小球 C，先后与 A、B 接触后再移开.求：
(1)当 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比； (2)当 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比.
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
2.对称法 【原型题 6】如图所示，一半径为 R 的绝缘圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆
盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有
q 3.矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
4.场强公式的比较： E＝F q E＝kQr2 E＝Ud
笔记：电场强度
①适用于任何电场 ②场强与试探电荷是否存在无关 ①适用于点电荷产生的电场 ②Q 为场源电荷的电荷量 ①适用于匀强电场 ②U 为两点间的电势差，d 为沿电 场方向两点间的距离
笔记
(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (2)带电实质：物体带电的实质是得失电子． (3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (4)电荷分配原则∶两个形状、大小相同且带电的球形导体，接触后再分开，若两导体带同 种电荷，则两导体上的电荷先叠加后平分；若两导体带异种电荷，则两导体上的电荷先中和， 余下的电荷再平分．
第1节 库仑定律 场强
一、电荷的产生 电荷守恒定律 2.电荷守恒定律
【原型题 3】半径相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量，并相隔一定的距离，今让第三个 半径相同的不带电金属小球 C，先后与 A、B 接触后再移开.求：
(1)当 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比； (2)当 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比.
9.2-库仑定律(课件)
现象：r变大，夹角变小；r变小，夹角变大 （2）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量， 作用力又会怎样变化？ 现象：q变大，夹角变大；q变小，夹角变小 （3）电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？
电荷之间的作用力随距离增大而减小，随电荷量的增大而增大
实验方法：控制变量法
小球受力 示意图
α T
F G tan
小球B
想一想：B球的作用是什么呢？
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
刻度盘与指针
细银丝
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
D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
FB
FA
FA>FB -4Q
FA FB
FA
FB
+Q FA=FB
题目要求使三个点电荷都处于平 衡状态，现在我们先让第三个电 荷平衡，看看应将它放在哪里？
此时，A、B不能保持平衡
同理可讨论负电荷也只能放在 +Q 的右侧，此时三者都平衡
例6. 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 ）
用于r=0的情况?
++ +
L=4r
+++
同种电荷电荷布在金属球外侧
+Q
+Q
电荷之间的作用力随距离增大而减小，随电荷量的增大而增大
实验方法：控制变量法
小球受力 示意图
α T
F G tan
小球B
想一想：B球的作用是什么呢？
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
刻度盘与指针
细银丝
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
D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
FB
FA
FA>FB -4Q
FA FB
FA
FB
+Q FA=FB
题目要求使三个点电荷都处于平 衡状态，现在我们先让第三个电 荷平衡，看看应将它放在哪里？
此时，A、B不能保持平衡
同理可讨论负电荷也只能放在 +Q 的右侧，此时三者都平衡
例6. 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 ）
用于r=0的情况?
++ +
L=4r
+++
同种电荷电荷布在金属球外侧
+Q
+Q
库仑定律ppt课件
3
7
)
25.(2021 海南卷)如图，形对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与
水平面夹角均为α=60°，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q
分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动
结论1：两同夹异
问题2：A和B、C电荷量的大小关系？
对C球：FBC FAC
qc
r1
q B qc
q A qc
k
k 2
2
( r1 r2 )
r1
q B ( r1 r2 )
2
qA
r1
qB q A
2
qA
FBC
C
FAC
qB
r2
FAB
B
FCB
两侧电荷量大，中间电荷量小
结论2：两大夹小
对B球：FAB FCB
将趋向于无穷大
C.所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B 相互作用时，B受到
的静电力是A受到的静电力的3倍
D.库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
答案:D
2.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，
固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F。两小球相互
接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A.Q3为负电荷，且放于A左方
B.Q3为负电荷，且放于B右方
C.Q3为正电荷，且放于A与B之间
D.Q3为正电荷，且放于B右方
答案:A
库仑力作用下悬挂体的平
衡问题
大本11页【例3】 如图，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂
于O点，电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上。绝缘细线长为l，
库仑定律课件ppt
电磁波产生机理
01
02
03
电磁感应
变化的磁场会在空间中激 发电场，从而产生电磁波 。
振荡电流
振荡电流在导线中产生交 变磁场，进而激发电磁波 。
天线辐射
天线上的交变电流产生电 磁场，以电磁波形式向外 辐射。
电磁波传播特性
电磁波传播速度
在真空中，电磁波传播速度等于光速。
电磁波频谱
根据频率和波长的不同，电磁波可分为无线电波、微波、 红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
库仑定律在电子显微镜成像中的应用
库仑定律可以解释电子在电磁透镜中的聚焦和成像过程，有助于优化电 子显微镜的成像效果和提高分辨率。
03
库仑定律在电子衍射中的应用
电子衍射是电子显微镜技术的重要组成部分，库仑定律为电子衍射现象
提供了理论解释，有助于分析样品的晶体结构和化学成分。
等离子体物理和核聚变研究
等离子体物理基础
VS
电势差与电场强度关系
电势差与电场强度之间存在一定的关系， 通过电势差可以计算电场强度的大小和方 向。
电荷分布与相互作用
电荷分布对电场影响
分析不同电荷分布对电场强度和电势差的影 响，如均匀带电球体、无限大带电平面等。
电荷间相互作用力
根据库仑定律，计算两个点电荷之间的相互 作用力，包括大小、方向和作用点。
库仑定律在天线设计中的应用
天线是无线通信的关键部分，其性能直接影响到通信质量。库仑定律为天线设计提供了指 导，如天线长度、形状等参数的选择。
电子显微镜技术
01 02
电子显微镜原理
电子显微镜利用电子束代替光束进行成像，具有更高的分辨率。库仑定 律描述了电子在电磁场中的运动规律，为电子显微镜技术的发展提供了 理论支持。
库仑定律 课件
例1.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带电量-Q，C不带电，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。
qA
qB
7Q Q 3
2Q
故
F
k
qAqB r2
库仑定律
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。
电荷间的这种相互作用力叫做静电力或库仑力。 2.适用范围： （1）真空中 （2）静止的 （3）点电荷
点电荷 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，
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。
如何确定r （1）若是点电荷，r为两点间距离 （2）均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，
r是两球心间的距离
r
（3）公式不适用于 r 0 的情况
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对 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
k
7Q Q r2
7k
Q2 r2
F
k
qA qB r2
k
2Q 2Q r2
4k
Q2 r2
F 4 F7
即A、B间的库仑力变为原来的 4
7
例2.真空中有三个点电荷，它们固定在边长为50cm
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
A.A处的点电荷带正电,QA∶QB=1∶8
B.A处的点电荷带负电,QA∶QB =1∶8
C.A处的点电荷带正电,QA∶QB =1∶4
D.A处的点电荷带负电,QA∶QB=1∶4
B
）
（1）元电荷是电荷量，点电荷是带电体的理想模型 ；
（2）电子的带电量等于元电荷，研究宏观问题时，电子、质子可
看做点电荷。点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电
荷的整数倍。
库仑是通过什么样的实验方法找到电荷间作用力的关系的呢？
三、库仑的实验
1.实验装置
法国物理学家库仑利用扭秤研
刻度盘与指针
细银丝
与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离
扭秤实验装置
的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线
上。
电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。
库仑（1736—1806）
二、库仑定律
2.点电荷
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它们之间的作用力的影响可以
忽略时，这样的带电体可以看作一个带电的点，叫作点电荷。
F 2 F1 cos 30 0.25 N
合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。
四、静电力的计算
应用多个电荷的库仑定律时，应注意：
①任意两个电荷间都存在一对库仑力，且满足库仑定律
②任何两个电荷之间的库仑力不因其他电荷存在而受影响
③任何一个电荷所受的库仑力等于周围其他各点电荷对它
的角度，便可找出F与r的关系。
2.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
三、库仑的实验
B.A处的点电荷带负电,QA∶QB =1∶8
C.A处的点电荷带正电,QA∶QB =1∶4
D.A处的点电荷带负电,QA∶QB=1∶4
B
）
（1）元电荷是电荷量，点电荷是带电体的理想模型 ；
（2）电子的带电量等于元电荷，研究宏观问题时，电子、质子可
看做点电荷。点电荷的带电量可能较大也可能较小，但一定是元电
荷的整数倍。
库仑是通过什么样的实验方法找到电荷间作用力的关系的呢？
三、库仑的实验
1.实验装置
法国物理学家库仑利用扭秤研
刻度盘与指针
细银丝
与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离
扭秤实验装置
的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线
上。
电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。
库仑（1736—1806）
二、库仑定律
2.点电荷
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它们之间的作用力的影响可以
忽略时，这样的带电体可以看作一个带电的点，叫作点电荷。
F 2 F1 cos 30 0.25 N
合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。
四、静电力的计算
应用多个电荷的库仑定律时，应注意：
①任意两个电荷间都存在一对库仑力，且满足库仑定律
②任何两个电荷之间的库仑力不因其他电荷存在而受影响
③任何一个电荷所受的库仑力等于周围其他各点电荷对它
的角度，便可找出F与r的关系。
2.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
三、库仑的实验
《库仑定律应用》课件
电势差
定义
电势差是指电场中两点间的电势之差，也称为电压。
特点
电势差与零电势点的选择有关，但不影响两点间的相对电势差；沿着电场线方向，电势差 逐渐减小；在匀强电场中，两点间的距离越大，电势差越大。
应用
电势差是电路中电荷移动的动力，也是电能转化的原因。通过计算和测量电势差的大小和 方向，可以了解电路中的电流和电压分布情况，对于电力系统的设计和运行具有重要意义 。
电容器是电路中的重要元件，通过库仑定律可以计算电容器 的电容值。
详细描述
电容器的电容值与电极的相对面积、电极之间的距离以及介 电常数有关。根据库仑定律，当两个电极之间的距离很近时 ，它们之间的电场力很大，因此电容器的电容值也很大。
电场能量的计算
总结词
电场能量是库仑定律的另一个重要应 用，通过电场能量的大小，可以计算 出电场中的能量分布。
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
公式中的F表示两个点电荷之间的作用力，k是库仑常数，Q1和Q2是两个点电 荷的电荷量，r是它们之间的距离。
库仑定律的适用范围
总结词
库仑定律适用于真空中的静止点电荷 之间的相互作用。
详细描述
库仑定律不适用于运动电荷、非点电 荷以及有磁场的场合。在实际情况中 ，由于电荷的运动、物质的阻尼和磁 场的存在，作用力可能会有所变化。
电场能量的应用
总结词
库仑定律在电场能量方面的应用主要表现在计算电场能 量密度和电场力做功。
详细描述
电场能量密度与电场强度和电介质有关，而电场力做功 则与带电体在电场中的位移和电场强度有关。根据库仑 定律，带电体在电场中受到的力可以做正功也可以做负 功，这取决于带电体的运动方向与电场方向的夹角。这 一规律在计算和预测带电体在电场中的运动和能量转化 方面具有重要应用，例如在静电发电机、静电加速器和 离子束发生器等领域。
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
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库 仑
以比较力的 大小。改变 A和C之间
扭
的距离r，
秤
记录每次悬
丝扭转的角
度，便可得
到力F与距
离r的关系。
库仑的实验
研究方法： 控制变量法
1、1、FF与与r的r关的系 关系
库仑扭秤1
库仑扭秤3
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平方成反比。
即
F
∝
1 r2
从例题可以看出： 电子和质子的静 电力是它们间万 有引力的 2.3×1039 倍，正因为如此， 以后再研究微观 粒子间相互作用 时，万有引力经 常被忽略。
当堂提升
轻绳模型
4. 一 摆 长 为 L=1m 的 单 摆，摆球质量为m=9g， 带有负电荷，电量为
C，如果q悬=8点×1A0处—6 放一
正电荷，电量也为q，
+
9Q A
请你列式
-
+
QC
B 4Q
对Ｃ分析
★我们收获了多少？
影响电荷间相互作用力的因素：电荷量、距离
库仑定律的内容和表达式及适用条件 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，跟它们距离的二次 方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
表达式： F =K q1q2
r2
L2
Q L=4r Q
学习提醒 库真仑空定中律的点适电荷
用条件是什么？
点电荷：
库仑为
物理模型，即如果满足相互之间距离远大
于带电体大小则带电体便可看做点电荷.
++ +
L=4r +++
+Q
+Q
+++ L=4r ---
+Q
-Q
F <K Q 2 r2
F / >K Q 2 r2
3、
说明：电荷间的这 种相互作用力叫做 静电力或库仑力， 这种力的性质不同 重力、弹力、摩擦 力，它实质是一种 电场力。
要使摆能在竖直平面
内作完整的圆周运动，
如图所示，则摆在最
低点的速度最小值为 多少？
-
F电 G
A+
-V
注： 最高点临界处条理件:问题方T法=和0 力学研究相同，
仅选用多物了理一规个律库: 仑向力心而力已公！式+E守恒
牛刀小试
5.真空中有两个点电荷A、B, 它们相距50cm,每个点电荷都 是 q =+2 ×10_6 c,求B所受到的库 仑力?
课堂点击
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．
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
互作用力的大小会不会与万有引力定律的大小具
有相似的形式呢？会不会是
F
=K
qq 12
？
r2
事实上电荷之间的相互作用力与引力的相似性早
已引起当年一些研究者的注意，如卡文迪许和普
里斯特等人就确信平方反比规律适用于电荷间的
作用力。最后由法国学者库仑于完成的。
二、库仑的实验——库仑扭秤实验
通过悬丝扭
转的角度可
程，是物理学中普遍的基本定律之一。
四、元电荷：最小的带电量叫做元电荷。
注：所有带电体的电荷量或者等于e，或 者是e的整数倍。即电荷量是不能连续变 化的物理量1.6×10-19
元电荷的值：
e =1.6 ×10_19 C
注：比荷——电子的电荷量e与电子的质 量m之比，称为电子的。它是一个常用 的物理量，（ me =0.91×10_ 30 / kg ）
e / me =1.76×1011c / kg
探究起航
大胆猜想：
1、电荷间的相互作用力会与 哪些因素有关？
2、电荷间的相互作用力与这 些因素有什么关系？
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
演示：
结论：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少。
猜想：若以电荷量代替物体的质量，电荷之间相
法国 库仑 （1736——1806）
温一故、知电荷新
种类： 正电荷、负电荷。 作用规律：同性相斥、异性相吸。
1.起电方法 1.摩擦起电 2.感应起电 3.接触起电 电荷量： 物体所带电荷的多少。 单位：库仑。 2.电荷守恒定律 表述： 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。
电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过
+
50cm
+
A
B
6、
说明 :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 对图1这.2-3个电荷的作用力的矢 量和.彼此作用互不影响。
[当堂提升] 带电体的平衡
例7. A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q 的正电荷，B带有4Q的正电荷．如果A和B 固定，应如何放置第三个点电荷q，才能 使此电荷处于平衡状态？
库仑的实验
2、F与q的关系
库仑扭秤1
库仑扭秤2
结论：保持两球间的距离不变， 改变两球带电量，从实 F ∝ q q 12
二、库仑定律
内容：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，跟它们距离 的二次方成反比，作用力的方向在它们的连 线上。（同性电荷间相互作用力为排斥力， 异性电荷间相互作用力为吸引力）
表达式：
F = K q1 q2 r2
适用条件：真空中、点电荷
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，相当于力学中的质点。
点电荷理想模型的建立 库仑实验的方法：控制变量法
★你还有疑问吗？
没有今天的基 础科学，就没 有明天的科技 应用。
---------美籍华裔物理学家
李政道
答案：A、B、D．
课堂点击
2. 有 两 个 半 径 为 r 的 带 电 金 属 球 中 心 相 距 为
L(L=4r), 它们带同种电荷时静电力为F,带异种
电荷时静电力为f（设每次各球带电量绝对值相
同）( C、D )
A. F =k q2 L2
B. f =k q2
L2
C. F <k q2
L2
D. f >k q2