第一章 第2節(jié) 庫侖定律

1、第第一一章章靜靜電電場場新知預習新知預習巧設計巧設計名師課堂名師課堂一點通一點通要點要點一一要點要點二二第第2 2節(jié)節(jié)庫庫侖侖定定律律創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關大沖關隨堂檢測歸納小結隨堂檢測歸納小結課下作業(yè)綜合提升課下作業(yè)綜合提升要點三要點三1.通過演示實驗，定性了解電荷之間的作通過演示實驗，定性了解電荷之間的作 用力大小與電荷量的多少以及電荷之間用力大小與電荷量的多少以及電荷之間 距離大小的關系。距離大小的關系。2知道點電荷的概念，體會科學知道點電荷的概念，體會科學 研究中的理想模型方法。研究中的理想模型方法。3理解庫侖定律的內容、公式及適理解庫侖定律的內容、公式及適 用條件，知道靜電力常量，并

2、會用條件，知道靜電力常量，并會 求點電荷間的作用力。求點電荷間的作用力。4通過對比靜電力和萬有引力，體通過對比靜電力和萬有引力，體 會自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。會自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。 1演示實驗探究演示實驗探究 實驗表示，電荷之間的作用力隨實驗表示，電荷之間的作用力隨 的增大而增的增大而增大，隨大，隨 的增大而減少。的增大而減少。 關鍵一點關鍵一點該實驗采用了控制變量法探究力與電荷該實驗采用了控制變量法探究力與電荷量、距離之間的關系。量、距離之間的關系。電荷量電荷量距離距離 讀教材讀教材填要點填要點 2點電荷點電荷 (1)概念：當帶電體間的概念：當帶電體間的 比它們自身的大小大得比它們自

3、身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響的作用力的影響 時，這樣的帶電體就可以看做時，這樣的帶電體就可以看做帶電的點，叫做點電荷。帶電的點，叫做點電荷。距離距離可以忽略可以忽略 (2)帶電體視為點電荷的條件：帶電體的形狀和大小及帶電體視為點電荷的條件：帶電體的形狀和大小及電荷的分布對電荷間的作用力的影響電荷的分布對電荷間的作用力的影響 ，可以忽略。，可以忽略。 關鍵一點關鍵一點點電荷與力學中的質點一樣，都是理想點電荷與力學中的質點一樣，都是理想化的模型，實際上并不存在?；哪Ｐ?，實際上并不存在。很小很小 3庫

4、侖定律庫侖定律 (1)內容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，內容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成與它們的電荷量的乘積成 ，與它們的距離的二次方，與它們的距離的二次方成成 ，作用力的方向在它們的連線上。，作用力的方向在它們的連線上。正比正比反比反比真空真空點電荷點電荷連線連線 關鍵一點關鍵一點真空中兩點電荷間的靜電力是相互的，真空中兩點電荷間的靜電力是相互的，滿足牛頓第三定律。滿足牛頓第三定律。 4靜電力及其疊加靜電力及其疊加 (1)靜電力：靜電力： 間的相互作用力，也叫庫侖力。間的相互作用力，也叫庫侖力。 (2)靜電力疊加：兩個或兩個以上點電荷對某一個點電靜

5、電力疊加：兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力等于各點電荷單獨對這個電荷的靜電力荷的作用力等于各點電荷單獨對這個電荷的靜電力的的 。點電荷點電荷矢量和矢量和 試身手試身手夯基礎夯基礎 1在探究電荷之間相互作用力的大小取決于哪些因素的實在探究電荷之間相互作用力的大小取決于哪些因素的實驗中采用的研究方法是驗中采用的研究方法是 。2已知點電荷已知點電荷A的電荷量是點電荷的電荷量是點電荷B的的2倍，則倍，則A對對B的作的作用力與用力與B對對A的作用力大小之比為的作用力大小之比為_?？刂谱兞糠刂谱兞糠ń馕觯航馕觯簝呻姾傻淖饔昧M足牛頓第三定律，即兩電荷的作用力滿足牛頓第三定律，即A、B間的間的庫

6、侖力是作用力與反作用力的關系，由此可知作用力大小庫侖力是作用力與反作用力的關系，由此可知作用力大小之比為之比為1 1。答案：答案：1 13能否說能否說“大的帶電體一定不能看成點電荷，小的帶電體大的帶電體一定不能看成點電荷，小的帶電體一定能看成點電荷一定能看成點電荷”？答案：答案：不能。一個帶電體能否看成點電荷，并不在于不能。一個帶電體能否看成點電荷，并不在于它體積的大小，而是應具體問題具體分析。即使是大它體積的大小，而是應具體問題具體分析。即使是大的帶電體，在一定條件下，也可以看成點電荷，小的的帶電體，在一定條件下，也可以看成點電荷，小的帶電體，在一定條件下也不一定能看成點電荷。帶電體，在一定

7、條件下也不一定能看成點電荷。4. 如圖如圖121所示，帶有相同電荷所示，帶有相同電荷量的量的a、b、c三個帶小球，在等邊三個帶小球，在等邊三角形的三個頂點上，試作圖確三角形的三個頂點上，試作圖確定定c球受到靜電力的方向。球受到靜電力的方向。圖圖121答案：答案：如圖所示如圖所示1概念辨析概念辨析概念概念點電荷點電荷帶電體帶電體元電荷元電荷理想化模型，沒有理想化模型，沒有大小、形狀，只帶大小、形狀，只帶有電荷量，當受到有電荷量，當受到其他電荷的作用時其他電荷的作用時不會引起電荷的分不會引起電荷的分布變化，相互作用布變化，相互作用規(guī)律遵從庫侖定律規(guī)律遵從庫侖定律有一定體積、形狀，有一定體積、形狀，

8、帶有電荷的物體，帶有電荷的物體，如果受到其他電荷如果受到其他電荷的作用時，一般會的作用時，一般會引起電荷在物體上引起電荷在物體上的重新分布的重新分布是最小的電荷是最小的電荷量，不是帶電量，不是帶電體，它就是體，它就是e1.61019 C 2帶電體看成點電荷的條件帶電體看成點電荷的條件 如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對相互作用力的影至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對相互作用力的影響很小，就可以忽略形狀、大小等次要因素，這時把帶電響很小，就可以忽略形狀、大小等次要因素，這時把帶電體看成點電荷。體看成點電荷

9、。 1下列關于點電荷的說法中，正確的是下列關于點電荷的說法中，正確的是 () A體積大的帶電體一定不是點電荷體積大的帶電體一定不是點電荷 B當兩個帶電體的大小、形狀對它們間相互作用力當兩個帶電體的大小、形狀對它們間相互作用力 的影響可忽略時，這兩個帶電體可看做點電荷的影響可忽略時，這兩個帶電體可看做點電荷 C點電荷就是體積足夠小的電荷點電荷就是體積足夠小的電荷 D點電荷是電荷量和體積都很小的帶電體點電荷是電荷量和體積都很小的帶電體 解析解析帶電體能否看成點電荷，不能以體積大小、帶電體能否看成點電荷，不能以體積大小、電荷量多少而論。一個帶電體能否看成點電荷，要依具電荷量多少而論。一個帶電體能否看

10、成點電荷，要依具體情況而定，只要在測量精度要求的范圍內，帶電體的體情況而定，只要在測量精度要求的范圍內，帶電體的形狀、大小等因素的影響可以忽略，即可視為點電荷。形狀、大小等因素的影響可以忽略，即可視為點電荷。故故B正確。正確。 答案答案B 一個帶電體能否看做點電荷，是相對于具體問題而一個帶電體能否看做點電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀來確定。言的，不能單憑其大小和形狀來確定。 (1)庫侖定律只適用于計算真空中兩個點電荷間的相庫侖定律只適用于計算真空中兩個點電荷間的相互作用力；空氣中兩點電荷間的相互作用力也可以近似用互作用力；空氣中兩點電荷間的相互作用力也可以近似用庫侖定律計算

11、。庫侖定律計算。 (3)應用注意應用注意 應用庫侖定律公式計算庫侖力時不必將表示電荷性應用庫侖定律公式計算庫侖力時不必將表示電荷性質的正、負號代入公式中，只將其電荷量的絕對值代入公質的正、負號代入公式中，只將其電荷量的絕對值代入公式中算出力的大小，力的方向根據同種電荷相互排斥，異式中算出力的大小，力的方向根據同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則另行判斷。種電荷相互吸引的原則另行判斷。 各物理量要統(tǒng)一用國際單位，只有采用國際單位時，各物理量要統(tǒng)一用國際單位，只有采用國際單位時，k的值才是的值才是9.0109 Nm2/C2。 庫侖力具有力的一切性質，可以與其他力合成、分庫侖力具有力的一切性質，

12、可以與其他力合成、分解，可以與其他力平衡，可以產生加速度，兩點電荷間的解，可以與其他力平衡，可以產生加速度，兩點電荷間的庫侖力是一對相互作用力，遵從牛頓第三定律。庫侖力是一對相互作用力，遵從牛頓第三定律。 名師點睛名師點睛一般情況下，兩點電荷之間的庫侖力要一般情況下，兩點電荷之間的庫侖力要比其間的萬有引力大得多，故一般分析點電荷間作用力時，比其間的萬有引力大得多，故一般分析點電荷間作用力時，忽略萬有引力。忽略萬有引力。 2三個相同的金屬小球三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電量為的帶電量

13、為q，球，球2的帶電量為的帶電量為nq，球，球3不帶電且離球不帶電且離球1和球和球2很遠，此時球很遠，此時球1、2之間作用力的大小為之間作用力的大小為F。現使球?，F使球3先與球先與球2接觸，再與球接觸，再與球1接接觸，然后將球觸，然后將球3移至遠處，此時移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知，方向不變。由此可知 ()An3 Bn4Cn5 Dn6 思路點撥思路點撥解答本題的關鍵是知道兩球接觸時電解答本題的關鍵是知道兩球接觸時電荷先中和再均分，然后根據庫侖定律求解。荷先中和再均分，然后根據庫侖定律求解。答案答案D 庫侖力的大小既與電荷量的乘積有關，又與兩

14、點電庫侖力的大小既與電荷量的乘積有關，又與兩點電荷間的距離有關，庫侖力的大小變化由二者共同決定。荷間的距離有關，庫侖力的大小變化由二者共同決定。 2與庫侖力相關的學科內綜合問題與庫侖力相關的學科內綜合問題 庫侖定律給出了兩個點電荷作用力的大小及方向，庫庫侖定律給出了兩個點電荷作用力的大小及方向，庫侖力畢竟也是一種力，同樣遵循力的合成與分解法則，遵侖力畢竟也是一種力，同樣遵循力的合成與分解法則，遵循共點力平衡條件、牛頓運動定律等力學基本規(guī)律，因此，循共點力平衡條件、牛頓運動定律等力學基本規(guī)律，因此，處理庫侖力問題實際就是力學規(guī)律方法的合理遷移。處理庫侖力問題實際就是力學規(guī)律方法的合理遷移。圖圖1

15、22 3. 中國的中國的FY3A衛(wèi)星上可觀測到高衛(wèi)星上可觀測到高能質子和高能電子。如圖能質子和高能電子。如圖122所示，所示，分別在分別在A、B兩點放置點電荷兩點放置點電荷Q121014 C和和Q221014 C。在。在AB的垂直平分線上的垂直平分線上有一點有一點C，且，且ABACBC6102 m。如果有一高能電。如果有一高能電子在子在C點處，它所受的庫侖力的大小和方向如何？點處，它所受的庫侖力的大小和方向如何？ 審題指導審題指導電子在電子在C點同時受點同時受A、B點電荷的作用點電荷的作用力，遵循平行四邊形定則。力，遵循平行四邊形定則。由平行四邊形定則得：在由平行四邊形定則得：在C點的電子受到

16、的庫侖力點的電子受到的庫侖力FFAFB8.01021 N，方向平行于，方向平行于AB向左。向左。答案答案8.01021 N方向平行于方向平行于AB向左向左1(對應要點一對應要點一)關于點電荷，以下說法正確的是關于點電荷，以下說法正確的是 ()A足夠小的電荷，就是點電荷足夠小的電荷，就是點電荷B一個電子，不論在何種情況下均可視為點電荷一個電子，不論在何種情況下均可視為點電荷C在實際中點電荷并不存在在實際中點電荷并不存在D一個帶電體能否看成點電荷，不是看它尺寸的大小，一個帶電體能否看成點電荷，不是看它尺寸的大小，而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能

17、否忽略不計不計解析：解析：點電荷是一種理想模型，一個帶電體能否看成點電點電荷是一種理想模型，一個帶電體能否看成點電荷不是看其大小，而是應具體問題具體分析，是看它的形荷不是看其大小，而是應具體問題具體分析，是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計。因此大的帶狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計。因此大的帶電體一定不能看成點電荷和小的帶電體一定能看成點電荷電體一定不能看成點電荷和小的帶電體一定能看成點電荷的說法都是錯誤的，所以的說法都是錯誤的，所以A、B錯，錯，C、D對。對。答案：答案：CD答案：答案：D3. (對應要點三對應要點三)如圖如圖123所示，三所示，三個完全相同的金屬小球個完全相同的金屬小球a、b、c位位于等邊三角形的三個頂點上。于等邊三角形的三個頂點上。a和和c帶正電，帶正電，b帶負電，帶負電，a所帶電荷量所帶電荷量的大小比的大小比b的小。已知的小。已知c受到受到a和和b的靜電力的合力可用的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應是圖中四條有向線段中的一條來表示，它應是 ()AF1 BF2CF3 DF4圖圖123解析：解析：由題意知由題意知c受受a的斥力的斥力F斥斥，受，受b的吸引力的吸引力F引引，若，若F斥斥F引引，則兩力的合力水平向右，由于，則兩力的合力水平向右，由于F引引F斥斥，