库仑定律高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

库仑定律第九章.静电场及其应用（Coulomb’slaw）复习与回顾电荷类

型正电荷负电荷（富兰克林）作用规律量的多少同斥异同电荷量q=ne正电荷正值负电荷负值起电方式摩擦起电感应起电接触起电实质电荷的转移电荷守恒定律规律最小电荷量：元电荷比荷(q/m)电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。思考与讨论

带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？

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？电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？控制变量法(1)

怎样判断电荷之间作用力大小变化？(2)影响电荷之间作用力大小可能有哪些因素？(3)研究电荷之间作用力大小与多个因素有关，应采用什么方法？观察与思考归纳与总结距离越近，偏角越大，力越大；距离越远，偏角越小，力越小。带电量越大，偏角越大，力越大；结论带电量越小，偏角越小，力越小；定性分析思考与讨论

电荷之间的作用力与万有引力是否有相似的形式呢？

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。最终解决这一问题的是法国科学家库仑你是库仑，你会怎样解决这个问题？库仑的实验1、实验装置：库仑扭秤2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面内平衡库仑的实验平衡小球B细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针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的关系库仑的实验改变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的关系在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？探究F与q的关系：库仑的实验ACQA电量均分AC2QAD2Q条件：大小、形状、材料完全相同的小球1.当电量不变时，F与距离r的二次方成反比

F∝2、当之间距离不变时,F与

的乘积成正比F∝结论：库仑的实验式中的k是比例系数，叫做静电力常量。其值为:库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力（叫静电力或库仑力），与它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

常量：

公式：

适用条件：真空、静止的点电荷点电荷（理想模型）——忽略带电体的大小：L>>R（空气中的点电荷近似适用）遵循牛顿第三定律，力的平行四边形定则．

静电力：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性相斥、异性相吸判断方向。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）点电荷是一个理想化的模型，类似于力学中的质点。注意：是否可将带电体看作点电荷不是看它本身的尺寸大小。如：一个半径是10cm的带电圆盘，如果考虑它和相距10m处的某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果电子离带电圆盘只有1mm，那么这一带电圆盘就相当于一个无限大的带电平面。思考与讨论1.能否由库仑定律表达式得出，当r→0时，F→∞的结论？当r→0时，两电荷不能再视为点电荷，库仑定律不再适用!2.两个带电金属球，球心距离为r，两球间的库仑力仍然遵循公式吗？rr++++++++----++++两金属球带同种电荷两金属球带异种电荷思考与讨论

你能初步谈谈库仑力和万有引力的共同点和不同点吗？万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观带电粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式条件两质点之间两点电荷之间共同点①都与距离的平方成反比②都有一个常数1.库仑力和万有引力是两种不同性质的力，受力分析时要分别分析。2.库仑力和万有引力表达式的相似性，揭示了大自然的和谐美和多样美。静电力的计算

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的两个物体都带1C的电荷量.

通常，一把梳子和衣袖摩擦后所带的电荷量不到百万分之一库仑，但天空中发生闪电之前，巨大的云层中积累的电荷量可达几百库仑.静电力的计算

氢原子中电子绕核旋转，质子质量mp=1.6710-27kg,电子质量me=9.1110-31kg,在氢原子中它们之间的最短距离为5.310-10m。试求电子与质子间的库仑力Fe与万有引力F引之比。解：库仑力大小:万有引力大小:在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略巩固与提示

如图所示,分别在A、B两点放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C,在A、B连线的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m.若有一电子静止放在C点处,则它所受的库仑力的大小和方向如何?

归纳与总结

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点电荷的作用力的矢量和。两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变。

任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律就可以求出带电体之间的静电力的大小和方向。小结真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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.3、适用条件：4、点电荷：k=9.0×109N·m2/C22、公式：1、内容：⑴真空（空气中近似成立）⑵点电荷是一种理想模型，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.

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点电荷的作用力的矢量和。5、多点电荷间的作用力：思考与讨论三个自由点电荷仅在静电力的作用下处于的平衡状态CAB问题一：C带正电还是负电？CABCABA、B不能平衡两侧是同种电荷，中间是异种电荷结论：

三点共线

两同夹异思考与讨论问题二：A和B、C电荷量的大小关系？CABr1r2qcqAqBCFBCFACFABFCBB两侧电荷量大，中间是电荷量小

结论：

两大夹小结论：电荷量比等于距离平方比思考与讨论CABr1r2qcqAqB问题三：r1、r2与B、C的电量关系？FCAFBAA中间电荷靠近两侧电荷量较小的那一个结论：

近小远大归纳与总结三个自由点电荷仅在静电力的平衡三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大CAB电荷定量关系：根号两远等于根号两近之和巩固与提升1.两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Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上．欲使整个系统处于平衡状态，则：

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AB之间D、Q3为正电荷，且放于B右方A正确规律1：两同夹异规律2：两大夹小巩固与提升

A

巩固与提升3.如图所示,用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点,两球的质量相等,A球所带的电荷量大于B球所带的电荷量.两球静止时,悬挂小球的细绳与竖直线的偏角分别为α和β,(

)A.α>βB.α=βC.α<βD