庫侖定律+講義 高二上學(xué)期物理粵教版（2019）必修第三冊

.2庫侖定律（2課時）學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、理解點電荷的概念2、掌握庫侖定律，會解決庫侖定律與力學(xué)綜合問題學(xué)習(xí)重點、難點：掌握點電荷概念和庫侖定律及其應(yīng)用知識要點：點電荷如果一個帶電體，它本身的大小比它到其他帶電體的距離小得多，那么在研究它與其他帶電體的相互作用時，可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況，把它抽象成一個幾何點。這帶電的幾何點稱為點電荷。點電荷是一個理想化的模型，實際不存在，類似質(zhì)點。思考：現(xiàn)有一個半徑為20cm的帶電圓盤，問能否把它看作點電荷？庫侖定律內(nèi)容：在真空中兩個點電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。（我們把電荷之間的這種作用力稱為靜電力，又叫做庫侖力）公式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k叫靜電力常量，k=（由庫侖扭秤實驗測得）適用條件：a、真空，在空氣也近似成立。b、點電荷c、靜止，低速運動也近似成立庫侖力是一種性質(zhì)力，遵循牛頓第三定律，勿認(rèn)為電荷量大的對電荷量小的電荷作用力大萬有引力定律和庫侖定律對比：（1）相似之處：適用條件，萬有引力定律是質(zhì)點間，庫侖定律是點電荷間；表達(dá)式相似。（2）不同之處：萬有引力只有吸引力，在天體間表現(xiàn)明顯；庫侖力既有引力又有斥力，在微觀帶電粒子間表現(xiàn)明顯。注：由于基本粒子（電子、質(zhì)子、原子核、離子等）之間的庫侖力遠(yuǎn)比它們之間的萬有引力大得多，也比本身受地球引力（重力）大得多，它們之間不必考慮萬有引力作用，也不用考慮重力作用。對于一些質(zhì)量較大的帶電粒子（小球、液滴、灰塵等）一般要考慮重力作用。例1：兩個點電荷甲和乙同處于真空中。(1)甲的電量是乙的4倍，則甲對乙的作用力是乙對甲的作用力的倍。(2)保持距離不變，若把每個電荷的電量都增加為原來的2倍，那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼谋叮?3)保持原電荷電量不變，將距離增為原來的2倍，則它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼谋丁ｌo電力疊加原理庫侖力是一種性質(zhì)力，遵循力的合成與分解的平行四邊形定則。對兩個以上的點電荷，其中每一個點電荷所受的總的靜電力，等于其他點電荷分別單獨存在時對改點電荷的作用力的矢量和。這個結(jié)論叫做靜電力疊加原理。例2、等邊三角形ABC,邊長為L，在頂點A、B處有等量異性點電荷QA、QB，QA=+Q,QB=-Q，在頂點C處的點電荷QC所受的靜電力。例3、在光滑絕緣的水平地面上固定兩個帶電小球A、B，電荷量分別為＋Q和＋9Q，相距0.4m，如果引進(jìn)第三個帶電小球，使它處于平衡狀態(tài)，這個小球應(yīng)當(dāng)放在什么位置？

庫侖定律與力學(xué)綜合庫侖力與重力，彈力，摩擦力一樣是一種性質(zhì)力，同樣遵循力的合成與分解的平行四邊形定則，同樣服從牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律。因此，在處理庫侖力與力學(xué)綜合問題時，只需要把庫侖力當(dāng)作一個普通力來對待就可以了。其分析思路和方法完全就是力學(xué)的思路與方法，只是在受力分析時，多分析一個庫侖力而已。庫侖力作用下的平衡問題/非平衡問題的解題步驟如下：確定研究對象受力分析、正交分解\受力與運動分析、正交分解列平衡方程\牛頓第二定律F=ma解方程例4、把質(zhì)量為2g的帶電小球A用細(xì)繩吊起來，若將帶電小球B靠近帶電小球A，當(dāng)B球帶電荷量QB=4×10-6C時，兩個帶電體恰在同一高度，且相距l(xiāng)=30cm，繩與豎直方向的夾角為45°，如圖，試求：

（1）A球所受的靜電力．（2）A球所帶的電荷量．課后練習(xí)：1、下列說法中，正確的是()A．點電荷就是體積很小的帶電體B．點電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體C．根據(jù)公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)，當(dāng)r→0時，F(xiàn)→∞D(zhuǎn)．靜電力常量的數(shù)值是由實驗得出的2、A、B兩個點電荷間距離恒定，當(dāng)其它電荷移到A、B附近時，A、B之間的庫侖力將（）A.可能變大B.可能變小C.一定不變D.不能確定3、兩個點電荷相距為d，相互作用力大小為F；保持兩點電荷電荷量不變，改變它們之間的距離，使之相互作用力大小變?yōu)?F，則兩點電荷之間的距離應(yīng)變?yōu)椋?）A.

4dB.

2dC.

d/2D.

d/44、有兩個完全相同的金屬小球A和B（它們的大小可忽略不計），分別帶電荷量q和5q，當(dāng)它們在真空中相距一定距離時，A球?qū)球的斥力為F，若用絕緣手柄移動這兩個小球，使它們相接觸后分別再放回原處，則它們間的作用力變?yōu)椋ǎ〢.FB.3FC.6FD.1.8F5．兩個半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為1∶7，相距r，兩者相互接觸后，再放回原來的位置，則相互作用力可能是原來的()A.eq\f(4,7) B.eq\f(3,7) C.eq\f(9,7) D.eq\f(16,7)6、兩個半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為和，當(dāng)兩球心相距3R時，它們間的靜電力大小為（）A.B.C.D.無法確定7、如圖所示，在絕緣的光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶同號電荷的小球，從靜止同時釋放，則兩個小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是

()速度變大，加速度變大B．速度變小，加速度變小C．速度變大，加速度變小D．速度變小，加速度變大8、如圖所示，兩根絲線掛著兩個質(zhì)量相同的小球A、B，此時上、下絲線的受力分別為TA和TB；如果使A帶正電，使B帶負(fù)電，上下絲線的受力分別為T′A和T′B，則()A．T′A＝TA B．T′A<TAC．T′A>TA D．T′B<TB9、如圖所示，可視為點電荷的小物體A、B分別帶負(fù)電和正電，B固定，其正下方的A靜止在絕緣斜面上，則A受力個數(shù)可能為()A．A可能受2個力作用B．A可能受3個力作用C．A可能受4個力作用D．A可能受5個力作用10、一根置于水平面上的光滑玻璃管(絕緣體)，內(nèi)部有兩個完全相同的彈性金屬球A.

B，帶電量分別為9Q和?Q，從圖示位置由靜止開始釋放，兩球再次經(jīng)過圖中位置時，兩球的加速度是釋放時的多少倍？11、如圖所示,一光滑絕緣導(dǎo)軌,與水平方向成4