2023學(xué)年完整公開(kāi)課版庫(kù)侖定律2

1.2庫(kù)侖定律同種電荷之間存在斥力

異種電荷之間存在引力甲乙丙探究起航電荷之間作用力的大小決定于哪些因素呢？F研究方法影響因素可能為:電荷量Q，兩電荷間的距離r，帶電體形狀、大小，環(huán)境，質(zhì)量等簡(jiǎn)單著手研究思想真空點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷

1、如果帶電體自身的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離．以至帶電體自身的大小、形狀及電荷分布狀況對(duì)我們所討論的問(wèn)題影響甚小，可把這樣的帶電體看作一帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。

2、點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)。

QQL=4r不是點(diǎn)電荷一、探究影響電荷間相互作用力的因素

影響兩電荷之間相互作用力F的因素：

研究方法：控制變量法猜想F與r的大小變化關(guān)系F與Q1,Q2的大小變化關(guān)系兩個(gè)電荷的電量q、距離r探究：影響電荷間相互作用力的因素？實(shí)驗(yàn)表明：電荷之間的作用力（1）與帶電量有關(guān)（2）與距離有關(guān)

庫(kù)侖(Coulomb1736~1806):法國(guó)物理學(xué)家；1785年，庫(kù)侖定律庫(kù)侖扭秤構(gòu)造平衡小球(不帶電）細(xì)銀絲帶電小球C帶電小球A刻度盤(pán)與指針研究方法：1、F與r的關(guān)系(q不變）控制變量法2、F與q的關(guān)系（r不變）綜合有:式中的k是比例系數(shù)，叫做靜電力常量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其值為:庫(kù)侖定律

1.內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

電荷間這種相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力。

2.表達(dá)式：

3.適用條件：真空中(靜止)點(diǎn)電荷

5：比例系數(shù)，稱為靜電力常量國(guó)際單位：靜電力常量是一個(gè)與帶電體周?chē)橘|(zhì)有關(guān)的量真空中（空氣中近似相等）物理意義：兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時(shí)，相互作用力是9.0×109N估算一下，這么大的庫(kù)侖力相當(dāng)于多重的物體相距一米時(shí)的萬(wàn)有引力？G=6.67×10-11Nm2/kg21010kg?。?.當(dāng)r→0時(shí)，不能認(rèn)為F→∞，因?yàn)楫?dāng)r減小到一定程度時(shí)，兩個(gè)帶電體就不能視為點(diǎn)電荷了。D庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律的比較：定律公式公式適用范圍共同點(diǎn)不同點(diǎn)影響大小的因素庫(kù)侖定律只有引力①都與距離的平方成反比。②都有一個(gè)常數(shù)。萬(wàn)有引力定律點(diǎn)電荷質(zhì)點(diǎn)有引力，也有斥力。Q1、Q2、rM、m、rF2q0q2r02q1r01F1F庫(kù)侖力的矢量疊加原理：平行四邊形定則（或三角形定則）多個(gè)點(diǎn)電荷的問(wèn)題實(shí)驗(yàn)證明：兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此兩個(gè)或兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力，等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和。C1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是（）A.體積大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷B.當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看做點(diǎn)電荷C.點(diǎn)電荷就是體積足夠小的電荷D.點(diǎn)電荷是電荷量和體積都很小的帶電體【解析】選B.帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不能以體積大小、電荷量多少而論，故A、C、D錯(cuò).一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要依具體情況而定，只要在測(cè)量精度要求的范圍內(nèi)，帶電體的形狀、大小等因素的影響可以忽略，即可視為點(diǎn)電荷.故B正確.2.對(duì)于庫(kù)侖定律的理解錯(cuò)誤的是()A.庫(kù)侖定律適用于真空中的點(diǎn)電荷B.當(dāng)半徑為r的兩帶電小球相距為r時(shí)，可用庫(kù)侖定律計(jì)算它們間的靜電力C.在干燥空氣中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的靜電力可用庫(kù)侖定律計(jì)算D.相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們各自所受的庫(kù)侖力大小一定相等B3.如圖1-2-2所示，兩個(gè)半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近距離為r，帶等量異種電荷，電荷量為Q，電荷只分布在金屬球的表面上，兩球之間的靜電力為下列選項(xiàng)中的哪一個(gè)（）A.等于B.大于C.小于D.等于B4：已知?dú)浜耍ㄙ|(zhì)子）質(zhì)量1.67×10-27kg．電子的質(zhì)量是9.1×10-31kg，在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3×10-11m。試比較氫核與核外電子之間的庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力。（電子帶電量-1.6×10-19c）解：氫核與電子所帶的電荷量都是1.6×10-19c.=（9.0×109）×=8.2×10-8N可見(jiàn)，微觀粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力，因此在研究微觀粒子的相互作用時(shí)，可以把萬(wàn)有引力忽略。另外,二者的性質(zhì)也不同。5：真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長(zhǎng)50cm的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)點(diǎn)電荷都是+2×

10-6c,求q3所受的庫(kù)侖力。解：q3共受F1和F2兩個(gè)力的作用，q1=q2=q3=q，相互間的距離r都相同,所以F1=F2=K=N=0.144N根據(jù)平行四邊形定則，合力是:q1q2q3F2F1F合力的方向沿q1與q2連線的垂直平分線向外.30°6.關(guān)于庫(kù)侖定律，下列說(shuō)法正確的是：（）A．庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積最小的帶電體；B．根據(jù)F=kq1q2/r2，當(dāng)兩個(gè)帶電體間的距離趨近于零時(shí)，庫(kù)侖力將趨向無(wú)窮大；C．帶電量分別為Q和3Q的點(diǎn)電荷A、B相互作用時(shí)，B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍；D．庫(kù)侖定律的適用條件是：真空和點(diǎn)電荷。D7、三個(gè)相同的金屬小球a、b和c，原來(lái)c不帶電，而a和b帶等量異種電荷，相隔一定距離放置，a、b之間的靜電力為F。現(xiàn)將c球分別與a、b接觸后拿開(kāi)，則a、b之間的庫(kù)侖力將變?yōu)椋ǎ?/p>

A．F/2B．F/4C．F/8D．3F/8CCCB+qA-qrBAr所以：8.兩個(gè)半徑為0.3m的金屬球，球心相距1.0m放置，當(dāng)他們都帶1.5×10?5C的正電時(shí)，相互作用力為F1，當(dāng)它們分別帶+1.5×10?5C和?1.5×10?5C的電量時(shí)，相互作用力為F2,則（）

A．F1=F2B．F1＜F2

C．F1＞F2D．無(wú)法判斷1.0m0.3mB9.兩個(gè)半徑相同的金屬小球其球心間距r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球半徑R，帶電荷量之比為1：7，兩者相互接觸后再放回原來(lái)位置上，則相互作用力可能為原來(lái)的（）A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7CD思維嚴(yán)密，考慮多種情況10.在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電荷量為+Q，B帶電荷量為-9Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷處于平衡狀態(tài)。則C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電荷，電荷量為多少？AB三個(gè)點(diǎn)電荷平衡規(guī)律:共線，兩同夾一異，兩大夾一小，近小遠(yuǎn)大11.如圖1-2-3所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為q1=4×10-9C和q2=-9×10-9C，兩者固定于相距20cm的a、b兩點(diǎn)上，有一個(gè)點(diǎn)電荷q放在a、b所在直線上且靜止不動(dòng)，該點(diǎn)電荷所處的位置是（）A.距a點(diǎn)外側(cè)40cm處B.距a點(diǎn)內(nèi)側(cè)8cm處C.距b點(diǎn)外側(cè)20cm處D.無(wú)法確定A12.兩小球用等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)O，兩小球因帶同號(hào)電荷而使球b懸線豎直地靠在墻上，a球被推開(kāi)一定角度而平衡。今令其失去部分電量，結(jié)果θ角變小后又重新平衡，則關(guān)于懸線對(duì)a球的拉力大小變化情況為（）A.一定增大B.一定減小C.一定不變D.無(wú)法確定θbaOC13.在豎直放置的半徑為R的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷。現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從半圓的水平直徑端點(diǎn)