2018-2019学度高中创新设计物理粤教版3-1资料：第一章第2讲探究静电力

第一章电场第2讲探究静电力1.知道点电荷的概念.2.识记库仑定律的公式和适用条件，会用库仑定律进行有关的计算.目标定位二、库仑定律三、静电力的叠加四、静电力作用下的平衡问题栏目索引一、点电荷对点检测自查自纠1.定义：本身的大小比它到其他带电体的距离

的带电体，可以抽象为一个

，即点电荷.2.点电荷是

的物理模型，只有电荷量，没有大小、形状，类似于力学中的

，实际并

.(填“存在”或“不存在”).答案一、点电荷知识梳理小得多不存在理想化质点几何点(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看作点电荷吗？答案【深度思考】答案不是.一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，与体积大小和电荷量大小无关.(2)点电荷就是元电荷吗？答案不是.点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷是最小电荷量.例1关于点电荷，下列说法中正确的是(

)A.点电荷就是体积小的带电体B.球形带电体一定可以视为点电荷C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷典例精析解析答案返回总结提升返回总结提升解析点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看作点电荷.带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，A、B、C均错.答案D返回总结提升(1)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定.(2)点电荷的电荷量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍.1.探究方法：用

法研究点电荷间的相互作用力与电荷量、距离的关系.2.内容：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成

，跟它们间的距离的二次方成

，作用力的方向在它们的

.电荷之间的这种作用力称为

，又叫做

.答案知识梳理二、库仑定律变量控制正比连线上静电力库仑力反比9.0×109

4.适用条件：(1)

；(2)

.在真空中点电荷5.静电力的确定(1)大小计算：利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1和q2的绝对值即可.(2)方向判断：利用同种电荷相互

、异种电荷相互

来判断.答案排斥吸引答案【深度思考】答案不正确.因为当电荷q1、q2间的距离r→0时，已不能将q1、q2视为点电荷了，库仑定律不再适用.例2两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时，A、B两小球之间的相互作用力的大小是(

)典例精析解析答案总结提升解析设A、B两球间的距离为r，因为开始时A、B两球间的作用力是吸引力，所以设A所带电荷量为Q，B所带电荷量为－Q，由库仑定律知，开始时A、B两球之间的作用力

当第三个不带电的小球与A球接触时，据电荷均分原理可知，两球均带电荷量为答案A总结提升(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理.(2)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律，即不论电荷量大小如何，两点电荷间的库仑力大小总是相等的.例3

如图1所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个(

)解析答案图1B总结提升返回返回总结提升两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看作点电荷；相距较近时不能看作点电荷，此时球体间的作用力会随着电荷的分布而变化.1.两个点电荷间的作用力

(选填“会”或“不会”)因为第三个点电荷的存在而有所改变.2.两个或者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点电荷的作用力的

.答案三、静电力的叠加知识梳理不会矢量和例4如图2所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1＝＋2×10－14C和Q2＝－2×10－14C，在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2m.如果有一个电子在C点，它所受到的库仑力的大小和方向如何？典例精析解析答案总结提升返回图2总结提升解析电子在C点同时受A、B点电荷对其的作用力FA、FB，答案8.0×10－21N方向平行于AB向左总结提升(1)库仑力也称为静电力，它具有力的共性.它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性质.(2)当多个带电体同时存在时，每两个带电体间的库仑力都遵守库仑定律.某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用力的平行四边形定则求出其合力.返回例5如图3所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q＝3.0×10－6C的正电荷.两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g＝10m/s2；静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可视为点电荷).求：

典例精析解析答案四、静电力作用下的平衡问题图3(1)两线上的拉力F1和F2的大小；解析对A进行受力分析，如图所示水平方向F1sin60°＝F2sin60°联立以上两式解得，F1＝F2＝1.9N答案1.9N

1.9N

(2)支架对地面的压力FN的大小.解析答案技巧点拨图3解析设地面对支架的支持力大小为FN′，对B和支架进行受力分析，如图所示由牛顿第三定律得支架对地面的压力大小FN＝FN′＝1.1N答案1.1N返回技巧点拨分析静电力平衡的基本方法：(1)明确研究对象；(2)画出研究对象的受力分析图；(3)根据平衡条件列方程；(4)代入数据计算或讨论.返回1.(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是(

)A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的

B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体解析答案对点检测自查自纠1234D.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

1234解析点电荷是一种理想化模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小和所带电荷量多少，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸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、D正确，B错误；r→0时已经不能看成点电荷，C错误.答案AD2.(库仑定律的理解和应用)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(

)解析答案1234B3.(静电力的叠加)如图4，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知放在P、Q连线上某点R处的点电荷q受力为零，且PR＝2RQ.则(

)解析答案1234图4A.q1＝2q2

B.q1＝4q2

C.q1＝－2q2

D.q1＝－4q2解析由于R处的点电荷q受力平衡，解得：q1＝4q2.B4.(静电力作用下的平衡)如图5所示，把质量为3g的带电小球B用绝缘细绳悬挂，若将带电荷量为Q＝－4.0×10－6C的带电小球A靠近B，当两个带电小球在同一高度相距