第1章 第2节 静电力 库仑定律—2020-2021鲁科版高中物理选修3-1课件

间的库仑力大小一定相等。
(√ )
(5)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的
大小。
(× )
[提示] 两带电球相距较近时，电荷的分布会受到影响，故不能
应用库仑定律计算。
2．(多选)关于点电荷，下列说法正确的是( ) A．带电荷量少的电荷就是点电荷 B．一个电子不论在何种情况下均可视为点电荷 C．在实际中点电荷并不存在 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是 看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计
CD [一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是看它的形 状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响能否忽略不计，因此大 的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说 法都是错误的，所以选项 A、B 错误，C、D 正确。]
3．对于库仑定律，下列说法中正确的是( ) A．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式 F＝kQr1Q2 2 B．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律 C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们 之间的库仑力大小一定相等 D．两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保 持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半
B [由带电体可看作点电荷的条件，研究“海洋二号 B”卫星与 距其 1 m 处的一个带电微粒之间的静电力时，“海洋二号 B”卫星的 大小不能忽略不计，不能视为点电荷，故 A 错误；研究“海洋二号 B” 卫星与地球(带负电)之间的静电力，“海洋二号 B”卫星的大小可以忽 略不计，能视为点电荷，B 正确；结合 A、B 选项可知，带电体能否 看作点电荷，由所研究问题的性质决定，与带电体自身大小及形状无 关，故 C、D 错误。]
C [库仑定律适用于真空中的点电荷之间的静电力的计算，由此 可判断选项 A、B 均错误。两点电荷间的库仑力符合牛顿第三定律， 选项 C 正确。根据库仑定律，两点电荷的电荷量各减为原来的一半时， 库仑力减为原来的14，选项 D 错误。]
合作 探究 攻重 难
对点电荷的理解 1.点电荷是理想化模型 只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的 质点，实际中并不存在。 2．带电体看成点电荷的条件 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的 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，带电体就能看成点电荷。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)体积很小的带电体都能看成点电荷。
(× )
[提示] 带电体能否看成点电荷不是依据带电体的大小和带电荷
量的多少，而是看带电体对研究问题的影响能否忽略不计。
(2)点电荷是一种理想化模型。
(√ )
(3)库仑力的大小与电性没有关系。
(√ )
(4)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之
AD [无论两带电体自身大小怎样，当两带电体之间的距离远大 于它们的大小时，带电体本身的大小对于所研究的问题影响很小，可 把带电体看作点电荷，选项 A 正确，而选项 C 错误；尽管带电体很 小，但两带电体相距很近，以至于本身的大小和形状对问题的影响不 能忽略，两带电体不能被看作点电荷，选项 B 错误；两个带电金属小 球，若离得很近，两球所带的电荷在静电力作用下会分布不均，电荷 的分布影响到静电力的大小，若带同种电荷，相互排斥，等效的点电 荷间距大于球心距离；若带异种电荷，相互吸引，等效的点电荷间距 小于球心距离，因此，选项 D 正确。]
[跟进训练] 1．2018 年 10 月 25 日 6 时 57 分，我国在太原卫星发射中心成功 发射“海洋二号 B”卫星，卫星升空过程中由于与大气摩擦产生了大 量的静电，如果这些静电没有被及时导走，下列情况中升空后的“海 洋二号 B”能被视为点电荷的是( ) A．研究“海洋二号 B”卫星与距其 1 m 处的一个带电微粒之间 的静电力 B．研究“海洋二号 B”卫星与地球(带负电)之间的静电力 C．任何情况下都可视为点电荷 D．任何情况下都不可视为点电荷
3．元电荷与点电荷 (1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电荷量 的最小单位。 (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电 荷量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍。
【例 1】 (多选)下列关于点电荷的说法正确的是( ) A．无论两个带电体多大，只要它们之间的距离远大于它们的大 小，这两个带电体就可以看作是点电荷 B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看 作点电荷 C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷 D.两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的 点电荷处理
2．表达式：F＝kQr1Q2 2，其中 k 为静电力常量。如果各物理量都
采用国际单位制，则 k＝ 9.0×109
N·m2/C2。
3．库仑定律的适用条件：真空中的点电荷。
4．静电力的叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中每一个点 电荷所受的总的静电力，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。
三、静电力与万有引力的比较
比较项目 不 描述对象
万有引力定律 F＝Gmr1m2 2 两质点间的力
同 力的性质
只有引力
点 产生原因
物体有质量
库仑定律 F＝kQr1Q2 2 两点电荷间的力 引力或斥力 物体带电
相
都与 距离的二次方成反比，与质量或电荷量的乘积
Байду номын сангаас
公式的形式
同
成正比
点 力的方向 力的方向均在相互作用物体的连线上
2．点电荷 (1)定义：物理学上把本身的线度 比相互之间的距离 小得多的带电 体叫作点电荷。 (2)特点：只有电荷量 ，没有 大小的几何点。
二、库仑定律
1．内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力 F 的大小，与它 们的电荷量 Q1、Q2 的乘积成正比，与它们的距离 r 的二次方成反比； 作用力的方向沿着它们的连线。同种电荷相斥，异种电荷相吸。
第1章 静电场
第2节 静电力 库仑定律
[学习目标] 1.知道点电荷的概念及带电体可简化为点电荷模型 的条件。(科学方法)2.理解库仑定律的内容、公式、适用条件，会用 其求解点电荷间的作用力。(科学思维)3.知道静电力常量，了解库仑 扭秤实验。(物理观念)
自主 预习 探新 知
一、静电力与点电荷模型 1．静电力 (1)定义：电荷间的相互作用力，也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、电荷量 、电 荷分布、两者间的距离 等。