甘肃省武威第十八中学人教版高中物理选修3-1课件12库仑定律2

第一章静电场第二节库仑定律库仑定律1.内容：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。2.大小：3.方向：在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。(k为静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2。计算大小时只将电荷量的绝对值代入)4.适用条件：真空、静止的点电荷。(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)AD1.下列四幅图中小球能处于平衡状态的是：2.两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r(r远大于小球半径)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的(

)CD

2.在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷”类似？

1.库仑定律中的“点电荷”应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？1.点电荷是理想化的物理模型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。2．带电体看成点电荷的条件(1)一个带电体能否看成点电荷，要看它本身的线度是否比它们之间的距离小得多。即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。(2)带电体的线度比相关的距离小多少时才能看成点电荷，还与问题所要求的精度有关。在测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可以看成点电荷。1.从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷。2.带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况。3.“静止”的理解：两个静止的电荷，或者一个电荷静止而另一个电荷运动的情况，例如:原子核外电子绕核运动时,核对电子的力同样遵循库仑定律。

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ABD库仑定律与万有引力定律的比较定律公式公式适用范围共同点不同点影响大小

的因素库仑定律与两个物体质量有关，只有引力①都与距离的平方成反比②都有一个常数万有引力定律点电荷质点与两个物体电量有关，有引力，也有斥力Q1、Q2、rM、m、r

1.库仑力和万有引力是两种不同性质的力，受力分析时要分别分析。2.库仑力和万有引力表达式的相似性，揭示了大自然的和谐美和多样美。解：质子与电子之间的库仑力F电为例2.已知氢核（质子）的质量是1.67×10─27kg，电子的质量是9.1×10─31kg距离为5.3×10─11m。试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。质子与电子之间的万有引力F引为库仑力与万有引力的比值为你有什么发现？1.对于一般的带电体,静电力也比万有引力大得多,因此研究两个带电体间的相互作用时也忽略万有引力。但一般带电体受到的重力是它和巨大地球之间的万有引力,通常都比较大,所以就不能忽略。2.基本粒子像电子、质子、原子核等,因为其本身质量非常小,即使与地球之间的万有引力也很小,所以基本粒子受到重力往往也很小,所以基本粒子所受重力往往可忽略不计。

当多个带电体同时存在时,每两个带电体间的库仑力仍遵守库仑定律。某一带电体同时受到多个库仑力作用时,可利用力的平行四边形定则求出合力。多个带电体的库仑力求解例3.真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10─6C,求它们所受的库仑力。解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离

r都相同,所以根据平行四边形定则，合力是:合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外。F1F2F3q1q2q3+++F1abc+-F2F3F4+3.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电,b带负电,a

所带电荷量的大小比b的小。已知

c受到a

和b

的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()A.F1B.F2C.F3D.F4B例4.如图所示，三个点电荷q1、q2、q3，固定在一直线上，q2与q3之间的距离为q1与q2之间的2倍，每个点电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比q1：q2：q3为（）

A.─9:4:─36B.9:4:36C.─3:2:─6D.3:2:6q1q3q2三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律：两同夹异、两大夹小、近小远大A

4.两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB