高一物理必修三9.2库仑定律

第九章

静电场及其应用9.2库仑定律带正电的带电体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？一

电荷之间的作用力结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，电荷之间的相互作用力，会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？探究影响电荷间相互作用力的因素一

电荷之间的作用力真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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。这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑力。库

仑适用条件①真空中②静止的点电荷当带电体间的距离比他们自身的大小大的多，以至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对他们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。二

库仑的实验库仑扭秤实验装置细银丝刻度绝缘棒实验原理将A、C球带上同种电荷，A、C之间的相互作用，使AB棒旋转一个角度，改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可以找到力F与距离r的关系。实验结论二

库仑的实验这样又可以得出电荷之间的作用力与电荷量的关系在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，怎么办呢？q综合上述实验结论，可以得到如下关系式比例系数k相互作用规律库仑力的方向类比的重要k叫作静电力常量.在国际单位制中，电荷量的单位是C，力的单位是N，距离的单位是m，k的数值是k=9.0×109N·m2/C2k当两个点电荷所带的电荷量为同种时，它们之间的作用力为斥力；反之，为异种时，它们之间的作用力为引力。计算时，电荷量一般取绝对值，力的方向在两点电荷的连线上，由电荷的性质决定类比在库仑定律的建立过程中发挥了重要作用。类比会引起人们的联想，产生创新。对

公

式

的

认

识三

静电力计算例题1在氢原子内，氢原子核与电子之间的最短距离为5.3x10-11m。试比较氢原子核与电子之间的静电力和万有引力。根据库仑定律，它们之间的静电力根据万有引力定律，它们之间的万有引力微观粒子间的万有引力远小于库仑力。因此，在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略三

静电力计算归

纳库仑是一个非常大的电荷量单位两个电荷量为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！多个电荷间的作用力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。库仑定律是电磁学的基本定律之一库仑定律给出的虽然是点电荷之间的静电力，但是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。三

静电力计算例题2真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是2.0x10-6c,求它们各自所受的静电力.根据库仑定律，点电荷q3共受到F1和F2两个力的作用根据平行四边形定则可得点电荷q3所受的合力F的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。每个点电荷所受的静电力的大小相等，数值均为0.25N，方向均沿另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。+++F1F2F

1、关于点电荷的下列说法中正确的是(多选）（

）

A.真正的点电荷是不存在的．

B.点电荷是一种理想模型．

C.足够小的电荷就是点电荷．

D.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ABD

2半径相同的两个金属小球A、B，带有等量异号电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互作用力大小为F，今用一半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时，A、B两球之间的相互作用力大小是(

)A

在真空中有两个相距r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1＝－q，q2＝4q.(1)若A、B固定，在什么位置放入第三个点电荷q3，可使之处于平衡状态，平衡条件中对q3的电荷量及正负有无要求？(2)若以上三个电荷皆可自由移动，要使它们都处于平衡状态，对q3的电荷量及电性有何要求？A、B固定时，对q3的电性和电荷量没有要求；A、B不固定时，q3=4q，x=r如图把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上