庫(kù)侖定律 高二上學(xué)期物理魯科版（2019）必修第三冊(cè)

第2節(jié)庫(kù)侖定律第一章

靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道點(diǎn)電荷的概念及帶電體看作點(diǎn)電荷的條件。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電荷間的相互作用力。理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá)，會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3.知道靜電場(chǎng)的疊加原理，進(jìn)一步強(qiáng)化矢量觀念。氣球沒(méi)有接觸筒，為什么筒卻滾動(dòng)起來(lái)了？1.靜電力：電荷間的相互作用力稱為靜電力。一點(diǎn)電荷

2.點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體本身的大小比它與其他帶電體之間的距離小得多，以至于其形狀、大小以及電荷分布等因素對(duì)它與其他帶電體之間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這樣的帶電體稱為點(diǎn)電荷。3.實(shí)際帶電體看作點(diǎn)電荷的條件取決于研究的問(wèn)題和精度要求。在測(cè)量精度要求范圍內(nèi)，帶電體的形狀、大小等因素可忽略，可視為點(diǎn)電荷。4.點(diǎn)電荷是理想模型任何帶電體都有大小和形狀，真正的點(diǎn)電荷是不存在的。點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型。在中學(xué)物理中，如果未特別指出帶電體的形狀、大小等，通常都把此帶電體視為點(diǎn)電荷。(1)電荷量很小的帶電體就是點(diǎn)電荷。(

)(2)一個(gè)電子，不論在何種情況下，都可以看成點(diǎn)電荷。(

)(3)只要是球形帶電體，無(wú)論球多大，都能看作點(diǎn)電荷。(

)(4)當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，可將這兩個(gè)帶電體看成點(diǎn)電荷。(

)×××√讓帶電物體靠近懸掛在絲線的帶電小球，觀察在不同距離時(shí)小球偏轉(zhuǎn)角度。探究影響電荷間相互作用力的因素使小球處于同一位置，增大或減少小球所帶的電荷量，觀察小球的偏角的變化關(guān)系。兩電荷間的靜電力二結(jié)論：影響電荷間的相互作用的因素有電荷量的多少和電荷之間距離的長(zhǎng)短。電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。1.庫(kù)侖定律公式：內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力F的大小，與它們的電荷量q1、q2的乘積成正比，與它們的距離r的二次方成反比；作用力的方向沿它們的連線，同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引。

①條件：

真空中、靜止電荷②大?。号c電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。③方向：它們的連線上（同種電荷沿連線向內(nèi)，異種電荷沿連線向外）。對(duì)庫(kù)侖定律的理解k是一個(gè)常量，叫做靜電力常量。④對(duì)公式的認(rèn)識(shí)：

若兩個(gè)半徑為R的帶同種電荷球體，帶電荷量均為Q，球心相距為r＝3R，則兩球間的靜電力是F＝

，正確嗎？為什么？不正確。兩個(gè)規(guī)則的帶電球體相距比較近時(shí)，不能被看作點(diǎn)電荷，此時(shí)必須考慮電荷在球上的實(shí)際分布。+Q+Qr+++++++Q-Qr---+++庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力的比較萬(wàn)有引力定律庫(kù)侖定律不同點(diǎn)只有引力既有引力又有斥力天體間表現(xiàn)明顯微觀帶電粒子間表現(xiàn)明顯都是場(chǎng)力萬(wàn)有引力場(chǎng)電場(chǎng)公式條件兩質(zhì)點(diǎn)之間兩點(diǎn)電荷之間

1.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＝

，當(dāng)兩個(gè)帶電體間的距離趨近于零時(shí)，靜電力將趨向于無(wú)窮大C.所帶電荷量分別為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靜止點(diǎn)電荷D2.大小相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有同種電荷，A球所帶電荷量是B球的4倍。將它們固定在兩個(gè)絕緣支架上相隔一定距離時(shí)(此時(shí)A、B可視為點(diǎn)電荷)，兩球間的庫(kù)侖力大小為F?，F(xiàn)在用另一個(gè)跟它們相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B兩個(gè)小球接觸后再將C移到遠(yuǎn)處，這時(shí)A、B兩球間的庫(kù)侖力大小變?yōu)椋ǎ〥如果存在兩個(gè)以上電荷，那么每個(gè)電荷都要受到其它所有電荷對(duì)它的作用力。因此，兩個(gè)或兩個(gè)以上電荷對(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（遵循平行四邊形定則）。2.靜電場(chǎng)的疊加原理（1）對(duì)于三個(gè)或三個(gè)以上的點(diǎn)電荷，其中每一個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力，等于其余所有點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)它作用產(chǎn)生的庫(kù)侖力的矢量和；（2）電荷間的單獨(dú)作用符合庫(kù)侖定律，求各庫(kù)侖力的矢量和時(shí)應(yīng)用平行四邊形定則。規(guī)律方法例題：真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷，固定在一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三角形的邊長(zhǎng)l=50cm。已知q1=3.0×10-6C，q2=-3.0×10-6C，q3=-5.0×10-6C，求q3所受的靜電力。如圖所示，q3受到q1的吸引力F1，受到q2的排斥力F2，q3所受靜電力F等于這兩個(gè)力的合力。由于F1、F2

大小相等，其合力F的方向與q1、q2

的連線平行。解：因q1與q2所帶電荷量大小相等，與q3的距離也相等，有F=2F1cos60°=2×0.54×0.5N=0.54N

所以，q3所受靜電力的大小為0.54N，方向與q1、q2

的連線平行并指向右方。如圖所示，直角三角形ABC中∠B=30°，A、B處點(diǎn)電荷所帶電荷量分別為QA、QB，測(cè)得在C處的某正點(diǎn)電荷所受靜電力方向平行于AB向左，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A處點(diǎn)電荷帶正電，QA∶QB=1∶8B.A處點(diǎn)電荷帶負(fù)電，QA∶QB=1∶8C.A處點(diǎn)電荷帶正電，QA∶QB=1∶4D.A處點(diǎn)電荷帶負(fù)電，QA∶QB=1∶4B

解析：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：根據(jù)平行四邊形定則，合力是：合力的方向沿q1

與