库仑定律+讲义 高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

.2库仑定律（2课时）学习目标：1、理解点电荷的概念2、掌握库仑定律，会解决库仑定律与力学综合问题学习重点、难点：掌握点电荷概念和库仑定律及其应用知识要点：点电荷如果一个带电体，它本身的大小比它到其他带电体的距离小得多，那么在研究它与其他带电体的相互作用时，可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点。这带电的几何点称为点电荷。点电荷是一个理想化的模型，实际不存在，类似质点。思考：现有一个半径为20cm的带电圆盘，问能否把它看作点电荷？库仑定律内容：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。（我们把电荷之间的这种作用力称为静电力，又叫做库仑力）公式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k叫静电力常量，k=（由库仑扭秤实验测得）适用条件：a、真空，在空气也近似成立。b、点电荷c、静止，低速运动也近似成立库仑力是一种性质力，遵循牛顿第三定律，勿认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大万有引力定律和库仑定律对比：（1）相似之处：适用条件，万有引力定律是质点间，库仑定律是点电荷间；表达式相似。（2）不同之处：万有引力只有吸引力，在天体间表现明显；库仑力既有引力又有斥力，在微观带电粒子间表现明显。注：由于基本粒子（电子、质子、原子核、离子等）之间的库仑力远比它们之间的万有引力大得多，也比本身受地球引力（重力）大得多，它们之间不必考虑万有引力作用，也不用考虑重力作用。对于一些质量较大的带电粒子（小球、液滴、灰尘等）一般要考虑重力作用。例1：两个点电荷甲和乙同处于真空中。(1)甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的倍。(2)保持距离不变，若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的倍；(3)保持原电荷电量不变，将距离增为原来的2倍，则它们之间的相互作用力变为原来的倍。静电力叠加原理库仑力是一种性质力，遵循力的合成与分解的平行四边形定则。对两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对改点电荷的作用力的矢量和。这个结论叫做静电力叠加原理。例2、等边三角形ABC,边长为L，在顶点A、B处有等量异性点电荷QA、QB，QA=+Q,QB=-Q，在顶点C处的点电荷QC所受的静电力。例3、在光滑绝缘的水平地面上固定两个带电小球A、B，电荷量分别为＋Q和＋9Q，相距0.4m，如果引进第三个带电小球，使它处于平衡状态，这个小球应当放在什么位置？

库仑定律与力学综合库仑力与重力，弹力，摩擦力一样是一种性质力，同样遵循力的合成与分解的平行四边形定则，同样服从牛顿力学中的所有规律。因此，在处理库仑力与力学综合问题时，只需要把库仑力当作一个普通力来对待就可以了。其分析思路和方法完全就是力学的思路与方法，只是在受力分析时，多分析一个库仑力而已。库仑力作用下的平衡问题/非平衡问题的解题步骤如下：确定研究对象受力分析、正交分解\受力与运动分析、正交分解列平衡方程\牛顿第二定律F=ma解方程例4、把质量为2g的带电小球A用细绳吊起来，若将带电小球B靠近带电小球A，当B球带电荷量QB=4×10-6C时，两个带电体恰在同一高度，且相距l=30cm，绳与竖直方向的夹角为45°，如图，试求：

（1）A球所受的静电力．（2）A球所带的电荷量．课后练习：1、下列说法中，正确的是()A．点电荷就是体积很小的带电体B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C．根据公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)，当r→0时，F→∞D．静电力常量的数值是由实验得出的2、A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将（）A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定3、两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F；保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小变为4F，则两点电荷之间的距离应变为（ ）A.

4dB.

2dC.

d/2D.

d/44、有两个完全相同的金属小球A和B（它们的大小可忽略不计），分别带电荷量q和5q，当它们在真空中相距一定距离时，A球对B球的斥力为F，若用绝缘手柄移动这两个小球，使它们相接触后分别再放回原处，则它们间的作用力变为（）A.FB.3FC.6FD.1.8F5．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()A.eq\f(4,7) B.eq\f(3,7) C.eq\f(9,7) D.eq\f(16,7)6、两个半径为R的带电球所带电荷量分别为和，当两球心相距3R时，它们间的静电力大小为（）A.B.C.D.无法确定7、如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是

()速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大8、如图所示，两根丝线挂着两个质量相同的小球A、B，此时上、下丝线的受力分别为TA和TB；如果使A带正电，使B带负电，上下丝线的受力分别为T′A和T′B，则()A．T′A＝TA B．T′A<TAC．T′A>TA D．T′B<TB9、如图所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为()A．A可能受2个力作用B．A可能受3个力作用C．A可能受4个力作用D．A可能受5个力作用10、一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体)，内部有两个完全相同的弹性金属球A.

B，带电量分别为9Q和−Q，从图示位置由静止开始释放，两球再次经过图中位置时，两球的加速度是释放时的多少倍？11、如图所示,一光滑绝缘导轨,与水平方向成4