学案：第2节静电力库仑定律.doc

第2节静电力库仑定律

一、静电力与点电荷模型

1.物理学上把本身的比相互之间的距离—得多的带电体叫做点电荷.

2.两个带电体能否视为点电荷，要看它们本身的是否比它们之间的距离小得多，而

不是看物体有多大.

二、库仑定律

1.内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力/的大小，跟它们的电荷量J、印的乘

积成，跟它们的距离，•的成反比；作用力的方向沿着它们的.同种电荷

相斥，异种电荷相吸.

2.表达式：F =;其中。1、Q表示两个点电荷的，尸表示它们的，力为比例系数，也叫, k = 9.0X IO9 N m2/C2.

三、静电力与万有引力的比较

1.库仑定律描述的是由于物体引起的相互作用，其作用力的大小跟带电体的

及有关.

2.万有引力定律描述的是由于物体具有引起的相互作用，其作用力的大小跟物体—

及有关.

3.二者的相似：两种力都与成反比；两个公式中都有与作用力有关的物理

量（电量或质量）的乘积，旦两种力都与乘积成正比；两种力的方向都在两物体的连线上.

4.二者的不同：静电力M能是—力，也可能是—力；而万有引力只能是—力.

I四、课堂互动讲练I

类型一：对点电荷的理解

1.卜'列关于点电荷说法错误的是（）

A.电子和质子在任何情况下都门］•视为点电荷

B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般町视为点电荷

C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷

D.带电的金属球有时能视为点电荷，有时不能视为点电荷类型二：库仑定律条件的应用

2、两个半径均为厂的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为尸，带等量异种电荷，电荷

量为0两球间的静电力为下列选项中的哪一个（）

A.等于必7

B.大于的

C.小于孱

D.等于g

变式训练.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳。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，两球心间的距离乙为球半径的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0那么，。、力两球之间的万有引力尸引与库仑力F库分别为（）

B. q 「冗为负电荷，02为正电荷

D. 4] ： % ：幻=9 ： 4 ： 36

% 心 《3 五、同步测控

类型三：库仑力作用下的平衡问题

3、（2013年太原检测）如图所示，悬挂在。点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷 最不变的小球4在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球8.当B 到达悬点。的正 下方并与I 在同一水平线上时，/处于受力平衡，悬线偏离竖直方向的角度为幻若两次实 验中B 的电荷量分别为幻和q r 。分别为30°和45° .则堑/幻为（）

A. 2

B. 3

C. 2*

D. 3A /3

类型四：同一直线上静电力的合成

4、（2013年龙岩高二综合检测）在真空中有两个相距为尸的点电荷/I 和8,带电荷量分别为 q { = -q 和02=每，若要将第三个电荷幻放入，要求放入菅后三电荷均处于平衡状态，对 处的电荷量及电性有何要求?

变式训练 如图所示，同一直线上的三个点电荷％、处、幻恰好都处于平衡状态，除受相 互作用的静电力外不受其他外力作用，已知幻、勤间的距离是切、处间距离的2倍，下列 说法不正确的是（）

A.幻、允为正电荷，02为负电荷 C.幻：々：03=36 ： 4 ： 9 1. 下

列

说

法

中正确的是（）

A. 点电荷就是体积很小的带电体

B. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体

C. 据可知，当尸一 0时F — 8

D. 静电力常量的数值是由实验得出的

2. A.B 两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到A.B 附近时，A. B 之间的库仑力将（） C."引

JLz B.尸引尹

D. F 引= G^, F 库手此

A.可能变大

B.可能变小

C. 一定不变

D.不能确定

ABC V////////////////////////.

3. （2013年福建高三统考）两个可自由移动的点电荷，分别放在A. B 两处，如图所示，A 处电荷带正电0，B 处电荷带负电仍，且另取一个可以自由移动的点电荷 ① 放在/、8直线上，欲使0、。2、0三者均处于平衡状态，贝亦 ）

A. 。3为负屯荷，且放于U 左方

B. 为负电荷，且放于8右方 4 B

c.①为正电荷，且放于』、8之间 —a

D.。3为正电荷，且放于8右方

4. 如图所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球4和B 互相排斥，静止时两球位于同一 水平而上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为a 和怯 且。寸?，由

此可知（）

A. 8球带电荷量较多

B. 8球质量较大

C. 4球带电荷量较多

D. 两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为廿、叶，则仍有＜P‘

5. （2013年济南高二单元检测）如图所示，质量均为，〃的三个带电小球刀、B 、。放置在光滑 绝缘的水平直槽上，A. B 间和5、C 间的距离均为L 已知力球带电量为Qx=+8g, B 球带 电量为。8=+［，若在C 球上施加一个水平向右的恒力尸，恰好能使刀、B 、C 三个小球保 持相对静止，共同向右加速运动.求：

（1） 拉力/^1勺大小； （2） C 球的带电量Qc.

参考答案

1、【答案】A

2、【答案】B【答案】D

3、【答案】C

4、【答案】A. B固定时，对幻的电性和电荷量没有要求；刀、B不固定时，幻=40，*

f 【答案】D

1、解析：选D.点电荷是一种理想化模型，它不是依据电荷量的多少和形状的大小，而是根据研究问题的需要，故A、B错误；公式F=亨只适用于点电荷.若尸-0时公式不再适用，故C错误；静电力常量是利用库仑扭秤实验测出，故D正确.

2、解析：选C.由库仑定律歹=聘圭可知，当0、0、，不变时两点电荷间的库仑力F不变，与是否存在其他电荷无关，故C正确，A、B、D错误.

3、解析：选A.由“同性在两边，异性在中间”知：若0为负电荷，必放于N点左方；若0为正电荷，则必放于8点右方，排除B、C.由“两大夹小”知：0不能放于中间位置，排除D,所以选A.

4、解析:选D.对/和8分别进行受力分析,F为它们之间的库仑力，/="?,0anG=〃MgtaV，根据巳知条件a

5、解析：因为4、B、C三小球保持相对静止，故有相同的加速度，

对它们整体研究，由牛顿第二定律有：F=3ma

对/分析：。的电性应与4和B异性，

有岛』泓=皿

对B分析：

联立以上三式得：Qc= — 16q, F=12kq2/L2.

答案：⑴ 72kg (2)-16//