湖北省宜昌市高中物理 第一章 静电场 第二节 库仑定律学案（无答案）新人教版选修31.doc

第二节 库仑定律 【学习目标】理解库仑定律，重点掌握用库仑定律求两个点电荷间的相互作用力。【新知预习】1电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与 有关，二是与 有关。2点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小 ，以致带电体的 、 及 对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫 。3 库仑定律：真空中两个 之间的相互作用力，与它们的 成正比，与它们的 成反比，作用力的方向在 。公式：f= ，式中k叫做 。数值： 使用上述公式时，电荷量q1、q2一般用绝对值代入计算。如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小。4库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的。只要知道了带电体上的 分布情况，根据库仑定律和力的合成法则，就可以求出任意带电体之间的静电力。【导析探究】导析一: 库仑定律的理解应用库仑定律时应注意的问题（1）应注意库仑定律的适用条件。公式仅适用于 中（空气中近似成立）的两个 间的相互作用。（2）应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即应用公式计算库仑力的大小时，不必将表示电荷、带电性质的 、 号代入公式中，只将其电量的绝对值代入，先计算出力的大小，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免将表示带电性质的符号代入公式中一起运算，根据运算结果是正或负号来判定方向而带来的麻烦和可能出现的错误。（3）应注意统一单位，因为静电力常量nm2/c2是国际单位制中的单位。5两个点电荷之间的相互作用力遵守牛顿 定律大小相等、方向相反，并且在一条直线上；如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力，这两个力遵循力的合成法则，根据 定则，可求出这个点电荷受到的合力。例1从库仑定律的公式f = kq1q2 /r2 看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？导析二: 库仑定律的应用例2两个完全相同的金属小球a、b，a球所带电荷量为5. 0109c，b球所带电荷量为7.0109c，两球相距1。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？例3 如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球b，静止在图示位置；若固定的带正电的小球a电荷量为q，b球的质量为m，带电荷量q，=30，a和b在同一水平线上，整个装置处于真空中，求a、b两球之间的距离为多少?导析三：三个点电荷的平衡问题例4相距l的点电荷a、b的带电量分别为+4q和-q，要引入第三个点电荷c，使三个点电荷都处于平衡状态，求电荷c的电量和放置的位置。 例5真空中有两个点电荷a、b，它们固定在一条直线上相距l=0.3m的两点，它们的电荷量分别为qa=161012c，qb=4.01012c，现引入第三个同种点电荷c，（1）若要使c处于平衡状态，试求c电荷的电量和放置的位置？（2）若点电荷a、b不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求c电荷的电量和放置的位置？例6如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1和q2之间的距离为l1，q2和 q3之间的