物理选修3-1-库仑定律

––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––摩擦起电（2）、接触带电微观解释：电荷的转移感应起电：把带电体移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应复习回顾：一、物体带电的三种方式1、摩擦起电：2、接触带电：3、感应起电：二、电中和现象及电荷均分原理：

三、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论称为电荷守恒定律另一表述：一个与外没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。四、元电荷：最小的电荷量叫做元电荷

注：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量元电荷：e=1.60×10－19C五、比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，称为电子的比荷电子的比荷：e/me=1.76×1011C/kg（me=0．91×10-30kg）。新课标高中物理选修3－1第一章静电场2、库仑定律既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.影响两点电荷间作用力的因素：距离和电荷量．

实验表明，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。库仑定律1.swf库仑定律2.swf1.F与r有关

2.F与q有关

库仑的实验研究方法：控制变量法.结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即F∝1/r2结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即F∝q1q2库仑定律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。电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.大小：适用范围：1.真空中；2.点电荷.其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2方向：同性相斥,异性相吸.典型例题例1、关于点电荷的下列说法中正确的是：

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（如体积小于1）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．答案：A、B、D．

典型例题例2、下列说法中正确的是：

A.点电荷就是体积很小的电荷．

B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体．

C.根据

可知，当r0时，F∞

D.静电力常量的数值是由实验得到的．答案：D．

点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。例如在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。但点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。点电荷

分析：如图所示，用“+”

“–”号表示电荷的正负。根据牛顿第三定律，电荷q1、q2之间的作用力F1和F2

是大小相等，方向相反。例3:在真空中有两个相距0.3m的点电荷，所带的电荷量分别是2×10-8C和-4×10-8C。求每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？+q1q2rF1F2

解：正、负电荷之间的相互作用力为吸引力，大小为

小结：在应用库仑定律求电荷间的相互作用力时，电荷量的正负号不要代入公式进行计算，只用它们的绝对值进行计算，方向另外说明。典型例题例4、图1.2-3小结1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,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.2、公式：3、适用条件：⑴真空⑵点电荷4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.k=9.0×109N·m2/C2两个放在绝缘上的相同金属球A、B，相距d，球的半径比d小得多，分别带有电荷3q和q，A球受到的库仑引力大小为F。（1）B球受到的库仑引力为———。（2）若保持球A、B的电荷量不变，电荷间的距离增大为原来的2倍，电荷间的作用力为———。（3）若保持球A、B间距离不变，电荷量都增大为原来的2倍，电荷间的作用力为———。（4）现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则电荷间的作用力将变为——（引力或斥力）大小为——。课堂训练FF/44F斥力F/3课堂训练2、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5C的正电时，相互作用力为F1

，当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时，相互作用力为F2,则（）

A．F1=F2B．F1

＜F2C．F1

＞F2D．无法判断

答案：B．库仑(1736-1806)

库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆．库仑家里很有钱，在青少年时期，他就受到了良好的教育．他后来到巴黎军事工程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇家工程公司工作．工作了八年以后，他又在埃克斯岛瑟堡等地服役．这时库仑就已开始从事科学研究工作，他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上．

1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律．同年，他在给法国科学院的《电力定律》的论文中详细地介绍了他的实验装置，测试经过和实验结果．库仑不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献，做为一名工程师，他在工程方面也作出过重要的贡献．他曾设计了一种水下作业法．这种作业法类似于现代的沉箱，它是应用在桥梁