库仑定律课件高二上学期物理人教版

库仑定律高二主讲老师：点电荷的概念1库仑定律的内容2库仑定律的应用2【模块一】点电荷的应用点电荷质点：只有q，没有大小形状带电的①形状、大小、电荷分布可以忽略②均匀带电的球体或球壳++++++++++++

注意：一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其形状和大小确定。对点电荷的理解点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在.带电体能否看成点电荷视具体问题而定。如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷。例1(单选)下列对点电荷的理解正确的是A.体积很大的带电体都不能看作点电荷B.只有体积很小的带电体才能看作点电荷C.只要是球形带电体，无论球多大，都能看作点电荷D.当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷解析带电体能否看作点电荷是由所研究问题的性质决定的，与自身大小、形状无直接关系，故A、B、C错误；当两个带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体均可看作点电荷，故D正确.例2（单选）物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说属于A.观察实验的方法 B.控制变量的方法C.等效替代的方法 D.建立物理模型的方法解析D点电荷是为了研究物理问题方便而引入的物理模型，是由实际物体抽象所得，D正确.例3.关于元电荷和点电荷的说法正确的是A.元电荷就是点电荷B.质子就是元电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理解析元电荷是最小的电荷量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理概念，故A错误；元电荷是最小的电荷量，不是质子，故B错误；点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，带电体能不能看作点电荷，不是看带电体的体积大小和电荷量大小，而是看带电体的大小相对于带电体间的距离能不能忽略不计，即两个带电体的大小和形状对它们之间相互作用力的影响能不能忽略不计，所以即使体积很大的带电体也可能看作点电荷，即使是电荷量很小的电荷也不一定能看作点电荷，两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，故C错误，D正确.例4(多选)下列关于点电荷的说法正确的是(

)A．两个带电体无论多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体就可以看作点电荷B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看作点电荷C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理解析AD

[无论两带电体自身大小怎样，当两带电体之间的距离远大于它们的大小时，带电体本身的大小对于所研究的问题影响很小，可把带电体看作点电荷，选项A正确，而选项C错误；尽管带电体很小，但两带电体相距很近，以至于本身的大小和形状对问题的影响不能忽略，两带电体也不能被看作点电荷，选项B错误；两个带电金属小球，若离的很近，两球所带的电荷在静电力作用下会分布不均，电荷的分布影响到静电力的大小，若带同种电荷，相互排斥，等效的点电荷间距大于球心距离；若带异种电荷，相互吸引，等效的点电荷间距小于球心距离，因此，选项D正确。]例5(单选)美国东部一枚火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心39B发射塔冲天而起。这是美国未来载人航天工具——“战神Ⅰ－X”火箭的第一次升空。升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电，如果这些静电没有被及时导走，下列情况中，升空后的“战神Ⅰ－X”火箭能被视为点电荷的是(

)

A．研究“战神Ⅰ－X”火箭外部与其相距1m处的一个带电微粒之间的静电力B．研究“战神Ⅰ－X”火箭与地球(带负电)之间的静电力C．任何情况下都可视为点电荷D．任何情况下都不可视为点电荷解析B[当火箭离开地球较远时，火箭的大小对火箭与地球之间的距离可忽视不计。电荷在火箭上的分布情况对研究火箭与地球间静电力的作用可忽略不计，此时火箭可看作点电荷，选B。]【模块二】库仑定律库仑的实验

法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。1、实验装置：库仑扭秤2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B想一想：B球的作用是什么呢？库仑的实验

法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。1、实验装置：库仑扭秤2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B使A球在水平面内平衡想一想：B球的作用是什么呢？3、实验方法：控制变量法4、实验步骤：探究F与r的关系：（1）把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小（2）改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度,便可找出F与r的关系探究F与q的关系：

改变A

和C

的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系库仑的实验库仑的实验

库仑定律：真空中两个静止的点电荷，它们之间的相互作用力，与它们电荷量乘积成正比，与它们距离二次方成反比

注：标量式，非完全的点模型，当两个小球较近时，距离和半径相差不大时，静电感应不可忽略两个半径为R的金属球，球心间距离为r，带电荷量均为q，它们之间的库仑力F＝k，对吗？[深度思考]

两个规则的带电球体相距比较近时，不能被看作点电荷，此时必须考虑电荷在球上的实际分布.若带同种电荷时，如图(a)，由于排斥，电荷分布于最远的两侧，电荷中心距离大于r，此时F<k；若带异种电荷时，如图(b)，由于吸引，电荷分布于最近的两侧，电荷中心距离小于r，此时F>k.例1关于库仑定律，下列说法正确的是A.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体B.根据F＝

，当两个带电体间的距离趋近于零时，静电力将趋向于无穷大C.所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍D.库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷解析如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计，即可将它看作是一个带电的点，则这样的带电体叫作点电荷，故A错误；两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，F＝k已经不能适用，故B错误；根据牛顿第三定律可知，A、B相互作用时，B受到的静电力与A受到的静电力大小相等，故C错误；库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷，故D正确.例2(单选)A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，Q所受的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，则Q所受的静电力为解析在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，在C处放一电荷量为－2q的点电荷时，且不管点电荷Q是正电荷还是负电荷，两种情况下，Q受到的静电力的方向都相同，故B正确.