第一章 2库仑定律

第一章 2库仑定律
第一章 2库仑定律

2库仑定律

[学科素养与目标要求]

物理观念:1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件.

科学探究:经历探究实验过程,得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系.

科学思维:1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算.

一、探究影响电荷间相互作用力的因素

1.实验现象:(如图1所示)

图1

(1)小球带电荷量一定时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度.

(2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度.2.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而,随着距离的增大而.二、库仑定律

1.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小,以致带电体的、______及对它们之间的作用力的影响可以忽略时,带电体可以看做.2.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,与它们的距离的成反比,作用力的方向在.

(2)公式:F=k q1q2

2/C2,叫做静电力常量.

r2,其中k=N·m

(3)适用条件:①;②.

3.库仑的实验

(1)库仑扭秤实验是通过悬丝比较静电力F大小的.实验结果发现静电力F与距离r的成反比.

(2)库仑在实验中为研究F与q的关系,采用的是用两个的金属小球接触,电荷量的方法,发现F与q1和q2的成正比.

1.判断下列说法的正误.

(1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时,必须采用控制变量法.()

(2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷.()

(3)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷.()

(4)若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力.() 2.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的4倍,电荷量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小变为原来的________倍.

一、库仑定律的理解与应用

1.点电荷

(1)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)带电体能否看成点电荷视具体问题而定,不能单凭它的大小和形状下结论.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.

2.库仑定律

(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用,一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理.

(2)当r→0时,电荷不能再看成点电荷,库仑定律不再适用.

(3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大.

(4)两个规则的带电球体相距比较近时,电荷的分布会发生改变,库仑定律不再适用.

例1下列说法中正确的是()

A.点电荷就是体积小的带电体

B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷

C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷

D.根据库仑定律表达式F=k q1q2

r2,当两电荷之间的距离r→0时,两电荷之间的库仑力F→∞例2甲、乙两导体球,甲球带有4.8×10-16C的正电荷,乙球带有3.2×10-16C的负电荷,放在真空中相距为10cm的地方,甲、乙两球的半径均远小于10cm.(结果保留三位有效数字)

(1)试求两球之间的静电力,并说明是引力还是斥力?

(2)如果两个导体球完全相同,接触后放回原处,两球之间的作用力如何?

(3)将两个体积不同的导体球相互接触后再放回原处,还能求出其作用力吗?

点拨:用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷q 1、q 2的带电性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别.

二、库仑力的叠加

1.对于三个或三个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的库仑力,等于其余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和.

2.电荷间的单独作用符合库仑定律,求各库仑力的矢量和时应用平行四边形定则.例3如图2所示,分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1=+2×10

-14C 和Q 2=-2×10-14C .在AB 的垂直平分线上有一点C ,且AB =AC =BC =6×10

-2m .如果有一电子静止放在C 点处,则它所受的库仑力的大小和方向如何?

图2

针对训练(2018·德州市期末)如图3所示,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab =8cm 、ac =6cm 、bc =10cm ,小球c 所受库仑力合力的方向平行于ab 的连线斜向下.关于小球a 、b 的电性及所带电荷量比值的绝对值n ,下列说法正确的是()

图3

A .同号电荷,n =925

B .同号电荷,n =27125

C .异号电荷,n =925

D .异号电荷,n =27125

1.(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是()

A.点电荷是一种理想化模型,真正的点电荷是不存在的

B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体

C.两带电荷量分别为Q1、Q2的球体间的作用力在任何情况下都可用公式F=k Q1Q2

r2计算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问题的影响是否可以忽略不计

2.(库仑定律的理解)(2018·南平市检测)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=k q1q2

r2,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向无穷大

C.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

3.(库仑定律的应用)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F.用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为()

A.F 3

B.F

4

C.3F

8

D.F

2

4.(库仑力的叠加)如图4所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量同种点电荷Q A、Q B,Q A=Q B=+Q,求在顶点C处带电荷量为Q C的正点电荷所受的静电力.

图4

第2节 库仑定律

第2节库仑定律 核心 素养 物理观念科学思维科学探究 1.知道点电荷的 概念。 2.理解库仑定律 的内容、公式及 适用条件。 1.通过抽象概括建立点电荷这种 理想化模型。 2.进一步了解控制变量法在实验 中的作用。 3.会用库仑定律进行有关的计算。 经历探究实验过 程,得出电荷间作 用力与电荷量及 电荷间距离的定 性关系。 知识点一探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学] 小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近,摆角θ越大,这说明它们之 间的库仑力越大。 1.实验原理:如图所示,小球B受Q的斥力,丝线偏离竖直 方向。 F=mg tan__θ,θ变大,F变大。 2.控制变量法 探究某一物理量与其他两个物理量的关系时,应先控制一个量不变,来研究另外两个量之间的关系,然后再控制另一个量不变,研究其他两个量之间的关系,最后总结出要研究的各个量之间的关系,这种控制变量研究其他量关系的方法叫控制变量法。 3.实验现象 (1)小球带电荷量不变时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度越小。 (2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度越

大。 4.实验结论: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。 [思考判断] (1)电荷之间相互作用力的大小只决定于电荷量的大小。(×) (2)两电荷的带电荷量一定时,电荷间的距离越小,它们间的静电力就越大。(√) 知识点二库仑定律 [观图助学] 观察上图,说出同种电荷和异种电荷之间的作用力的特点,试猜想:电荷与电荷之间的作用力与哪些因素有关?满足什么规律呢? 1.库仑力:电荷间的相互作用力,也叫作静电力。 2.点电荷:带电体间的距离比自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时,可将带电体看作带电的点,即为点电荷。 3.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)表达式:F=k q1q2 r2,k=9.0×10 9__N·m2/C2,叫作静电力常量。 (3)适用条件:真空中的点电荷。 4.库仑力的叠加 (1)两个点电荷间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。 (2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对其作用力的矢量和。 [思考判断]

高中物理优质课学案-库仑定律

《库仑定律》 学 案 观察现象:同种电荷相互___________,异种电荷相互____________。 提出问题:电荷间的相互作用力遵从什么规律? 大胆猜想:影响电荷间相互作用力的因素有__________________________。 实验探究:定性探究: 表1 定量探究: 表2 电荷间作用力F 与电荷量q 的关系 在误差允许范围内,电荷间作用力F 与___________成正比,即F ∝__________. 表3 电荷间作用力F 与电荷间距离r 的关系 在误差允许范围内,电荷间作用力F 与___________成反比,即F ∝__________. F /9.8×10-3N 1 1 /m r -0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 O 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 35.00 F /9.8×10-3N 2 2 1 /m r -0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 O 1200 1000 800 600 400 200 0.060 0.060 0.070 0.070

数理推演: 结合牛顿第三定律,F∝__________. 综合以上结论,F∝__________.改写为等式,F =__________. 形成理论:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的_______________成正比,与它们的________________成反比,作用力的方向在它们的连线上。这个规律叫做库仑定律,电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力。 公式:F = ,其中k = 方向: 成立条件: 科学方法引导科学发现的典范 ——库仑定律的建立过程i 库仑定律的建立标志着人类对电磁现象从定性研究进入了定量研究的阶段,是电磁学研究的一座里程碑。库仑定律的建立过程是科学方法引导科学发现的典范。 16世纪,英国科学家吉尔伯特(William Gilbert,1544~1603)系统地研究了摩擦起电等静电现象,注意到静电之间的吸引和排斥等现象。但仍受旧的学术传统影响,对现象有解释停留在思辨的层面,没有进一步设计实验进行研究。 1687年,英国物理学家牛顿(Sir Isaac Newton,1643~1727)的《自然哲学的数学原理》发表,提出的三大运动定律和万有引力定律震惊了世界。他用实验检验理论假说,并尝试用简洁明了的公式归纳物理规律的方法给了后人以极大的启示。 1759年,德国科学家爱皮努斯(F.V.T.Aepinus,1724~1802)观察了诸多静电现象后总结出:电荷之间的作用力随带电物体间的距离的减小而增大。 1760年,瑞士物理学家伯努利(Daniel Bernoulli,1700~1782)受万有引力理论启发,猜测电荷间的电力服从平方反比规律。 1767年,英国化学家普利斯特里(Joseph Priestley,1733~1804)指出电荷间作用和万有引力服从同一规律,即平方反比规律。他作出这个推断基于两点:1.牛顿理论上证明了平方反比规律下匀质球壳对壳内物体没有引力作用;2. 美国发明家富兰克林(Benjamin Franklin,1706~1790)发现悬挂于带电金属罐内软木球不受金属罐上电荷的作用力。 成果到1801年才发表。 系。遗憾的是,这个成果也一直没有发表,直到整整100年后的1873年,电磁学理论的集大成者麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831~1879)在整理他留下的个人实验数据时才发现。 电荷间的作用力,得出电荷间作用力定律。 库仑定律自发现以来,科学家不断检验指数2的精度。1971年威廉(E. R. Williams)等人的实验表明库仑定律中指数2的偏差不超过10-16,因此假定为2。到目前为止,理论和实验表明点电荷作用力的平方反比定律是相当精确的。200多年来,电力平方反比律的精度提高了十几个数量级,使它成为当今物理学中最精确的实验定律之一。 i关于文中科学家和相关实验的更多细节,请上网搜索资料或参阅《物理学史》(郭奕玲,沈慧君著.北京:清华大学出版社.2005.8)

第一章 第2节 库仑定律

第2节 库仑定律 1.点电荷是理想模型,当带电体的大小和形状在研究的问 题中的影响可以忽略时,带电体可被看成点电荷。 2.库仑定律表达式为F =k q 1q 2r 2,此式仅适用于真空中的 点电荷。静电力常量k =9.0×109 N·m 2 /C 2 。 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1.实验原理:如图1-2-1所示,小球受Q 的斥力,丝线偏转。 图1-2-1 F =mg tan_θ,θ变大,F 变大。 2.实验现象 (1)小球带电荷量不变时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度越小。 (2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度越大。 3.实验结论: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。 二、库仑定律 1.库仑力:电荷间的相互作用力,也叫做静电力。 2.点电荷:带电体间的距离比自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时,可将带电体看做带电的点,即为点电荷。 3.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)表达式:F =k q 1q 2 r 2,k =9.0×109_N·m 2/C 2,叫做静电力常量。 (3)适用条件:真空中的点电荷。 三、库仑的实验

1.实验装置:库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。如图1-2-2所示,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A ,另一端有一个不带电的球B ,B 与A 所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C 插入容器并使它靠近A 时,A 和C 之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 图1-2-2 2.实验步骤 (1)改变A 和C 之间的距离,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与距离r _的关系。 (2)改变A 和C 的带电荷量,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F 与带电荷量q _之间的关系。 3.实验结论 (1)力F 与距离r 的二次方成反比,即F ∝1r 2。 (2)力F 与q 1和q 2的乘积成正比,即F ∝q 1q 2。 所以F ∝ q 1q 2r 2或F =k q 1q 2r 2。 1.自主思考——判一判 (1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。(×) (2)实验表明两个带电体的距离越大,作用力就越小。(√) (3)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型。(√) (4)球形带电体一定可以看成点电荷。(×) (5)很大的带电体也有可能看做点电荷。(√) 2.合作探究——议一议 (1)比较库仑定律F =k q 1q 2r 2 与万有引力定律F =G m 1m 2 r 2,你会发现什么? 提示:仔细观察,我们会发现它们有惊人的相似:两个公式中都有r 2,即两种力都与距离的二次方成反比;两个公式中都有与作用力有关的物理量(电荷量或质量)的乘积,且两种力都与乘积成正比;这两种力的方向都在两个物体的连线上。对静电力与万有引力进行

库仑定律的发现和验证

库仑定律的发现和验证 库仑定律是电磁学的基本定律之一。它的建立既是实验经验的总结,也是理论研究的成果。特别是力学中引力理论的发展,为静电学和静磁学提供了理论武器,使电磁学少走了许多弯路,直接形成了严密的定量规律。从库仑定律的发现和验证可以获得许多启示,对阐明物理学发展中理论和实验的关系,了解物理学的研究方法均会有所裨益。 一. 库仑定律的发现 1.1 从万有引力得到的启示 18世纪中叶,牛顿力学已经取得辉煌胜利,人们借助于万有引力的规律,对电力和磁力作了种猜测。 德国柏林科学院院士爱皮努斯(F.U.T. Aepinus, 1724-1802)1759年对电力作了研究。他在书中假设电荷之间的斥力和吸力随带电物体的距离的减少而增大,于是对静电感应现象作出了更完善的解释。不过,他并没有实际测量电荷间的作用力,因而只是一种猜测。 1760年,D.伯努利首先猜测电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比定律。他的想法显然有一定的代表性,因为平方反比定律在牛顿的形而上学自然观中是很自然的观念,如果不是平方反比,牛顿力学的空间概念就要重新修改。 富兰克林的空罐实验(也叫冰桶实验)对电力规律有重要启示。1755年,他在给兰宁(John Lining)的信中,提到过这样的实验: “我把一只品脱银罐放在电支架(按:即绝缘支架)上,使它带电,用丝线吊着一个直径约为1英寸的木椭球,放进银罐中,直到触及罐的底部,但是,当取出时,却没有发现接触使它带电,象从外部接触的那样。” 富兰克林的这封信不久跟其他有关天电和尖端放电等问题的信件,被人们整理公开发表流传甚广,很多人都知道这个空罐实验,不过也和富兰克林一样,不知如何解释这一实验现象。 图1 富兰克林像图2 普利斯特列像 富兰克林有一位英国友人,名叫普利斯特利(Joseph Priestley, 1733—1804),是化学家,对电学也很有研究。富兰克林写信告诉他这个实验并向他求教。普利斯特利专门重复了这个实验,在1767年的《电学历史和现状及其原始实验》一书中他写道1: “难道我们就不可以从这个实验得出结论:电的吸引与万有引力服从同一定律,即距离的平方,因为很容易证明,假如地球是一个球壳,在壳内的物体受到一边的吸引作用,决不会大于另一边的吸引。” 普利斯特利的这一结论不是凭空想出来的,因为牛顿早在1687年就证明过,如果万有引力服从平

黄山中学——第2节库仑定律

课题:库仑定律主备人:曲金城审核人:赵金福日期:2014-8-31 学习目标:1。了解点电荷模型 2.掌握库仑定律及其应用 3.弄清库仑定律的适用条件 重点:库仑定律的理解 难点:库仑定律应用 学习过程及内容 一、学前准备 1、基本常识:自然界有种电荷,一种是电荷,另一种是电荷。所有带电体的电荷量都是电子(或质子)电荷量的倍。元电荷是指; 比荷是指。 2、完全相同的带电导体相互接触,电荷量的分配规律是。 二、自主探究 阅读课本第5至第8页,回答下列问题 1、电荷之间的相互作用力称为 2、影响电荷间相互作用力的因素 实验表明,电荷之间的作用力随的增大而增大,随的增大而减小 3、当带电体间的距离比它们自身的大小大的多以至于带电体的、及对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看作带电的点,叫做点电荷。 三、师生合作,共同探究 1、真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成,与它们距离的平方成,作用力的方向在它们的上 2、库仑定律的公式,式中k叫做,k的数值是。 3、库仑定律成立的条件是。 四、思考 1、什么样的带电体可以看成是点电荷? 2、在库伦那个时代,还不知道怎样测量物体所带的电荷量,库伦是采用什么方法来得到物体带电量的定量关系的?

五、例题与练习 【例题1】要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是( ) A. 每个点电荷的电荷量都增大到原来的两倍,电荷间的距离不变 B. 保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的两倍。 C. 使一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离变为原来的1/2 D. 保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离变为原来的1/4. 【例题2】、电荷之间作用力的合成 书本P8的例题2 【例题3】如图所示,半径相同的两个金属小球A 、B ,带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F .今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开.这时,A 、B 两球之间的相互作用力的大小是( ) A .8F C .8 3F B . 4F D .43F 六、随堂练习 1.关于点电荷的说法,正确的是( ) A .只有体积很小的带电体,才能作为点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C .点电荷一定是电量很小的电荷 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 2.库仑定律的适用范围是( ) A .真空中两个带电球体间的相互作用 B .真空中任意带电体间的相互作用 C .真空中两个点电荷间的相互作用 D .真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律

第2节 静电力 库仑定律(基础题)

库仑定律 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.点电荷是静电学中的第一个理想模型,它是指( )。 A .球形带电体 B .体积很小的带电体 C .带电量很小的带电体 D .形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体 1、关于点电荷概念,下列说法正确的是( D ) A 、点电荷就是电荷量很小的电荷 B 、点电荷就是体积很小的电荷 C 、体积较大的带电体,不能看作点电荷 D 、带电体能否看作点电荷,要视实际情况而定 1.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是( C ) A .元电荷就是电子 B .元电荷就是质子 C .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D .元电荷是带电荷量最小的带电粒子 2.关于库仑定律.以下说法中正确的是( ) A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 B .库仑定律是实验定律 C .库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D .根据库仑定律,当两个点电荷间的距离趋近于零时,则库仑力趋近于无穷大 2.关于库仑定律的公式2 21r Q Q k F ,下列说法中正确的是( B ) ①.当真空中两个电荷间距离r →∞时,它们间的静电力F →0 ②.当真空中两个电荷间距离r →0时,它们间的静电力F →∞ ③.当两个电荷间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了 ④.当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了 A 、①② B 、①④ C 、②③ D 、③④ 2.对于库仑定律,下列说法正确的是 ( C ) A .凡计算两个点电荷间的作用力,就可以使用公式 B .两个带电小球即使距离非常近,也能用库仑定律 C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定 相等 D .两个点电荷的电两个减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库 仑力减为原来的一半 3、两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q.两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( B ) A.等于2 29r Q k B.大于2 29r Q k C.小于2 29r Q k D.等于2 29r Q k 3.A 、B 两点电荷间的距离恒定,当其他电荷移到A 、B 附近时,A 、B 间相互

高中物理必修配套资料第一章第2节 库仑定律

第一章 静电场 第2节 库仑定律 [课时作业] 一、单项选择题 1.在真空中有两个带电小球,带电荷量分别是q 1和q 2,则( ) A.电荷量大的小球受到的库仑力大 B.电荷量小的小球受到的库仑力大 C.两个小球受到的库仑力大小相等 D.只有两个带电小球所带电荷量相等,它们受到的库仑力的大小才相等 解析:由F =k Q 1Q 2r 2 可知,库仑力的大小与两电荷的带电荷量的乘积成正比,与单个带电体的电荷量无关,故A 、B 错误;库仑力是电荷间的相互作用力,遵守牛顿第三定律,故C 正确,D 错误. 答案:C 2.用控制变量法可以研究影响电荷间相互作用力的因素. 如图所示,O 是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小 球先后挂在横杆上的P 1、P 2、P 3等位置,可以比较小球在 不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可 以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O 的电荷量用Q 表示,小球的电荷量用q 表示,物体与小球间距离用d 表示,物体和小球之间的作用力大小用F 表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( ) A.保持Q 、q 不变,增大d ,则θ变大,说明F 与d 有关 B.保持Q 、q 不变,减小d ,则θ变大,说明F 与d 成反比 C.保持Q 、d 不变,减小q ,则θ变小,说明F 与q 有关 D.保持q 、d 不变,减小Q ,则θ变小,说明F 与Q 成正比 解析:保持Q 、q 不变,根据库仑定律公式F =k Qq d 2,增大d ,库仑力变小,则θ变小, 减小d ,库仑力变大,则θ变大,实验表明,随着d 的减小,F 增大,不能说明F 与d 成反比,故A 、B 错误;保持Q 、d 不变,减小q ,则库仑力变小,θ变小,知F 与q 有关,故C 正确;保持q 、d 不变,减小Q ,则库仑力变小,θ变小,只能说明随着Q 减小,F

高中物理 第一章 第2节 库仑定律课时作业 新人教版选修31

第2节 库仑定律 1.电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力,在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.库仑定律的表达式是:F =k q 1q 2r 2,其中k =9.0×109_N·m 2/C 2 . 3.下列关于点电荷的说法,正确的是( ) A .只有体积很大的带电体才能看成点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C .一切带电体都能看成点电荷 D .当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体才可以看成点电荷 答案 D 解析 带电体能否被看成点电荷,与它们的体积大小无关.当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷. 4.库仑定律的适用范围是( ) A .真空中两个带电球体间的相互作用 B .真空中任意带电体间的相互作用 C .真空中两个点电荷间的相互作用 D .真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律 答案 CD 5.两个点电荷相距r 时相互作用为F ,则( ) A .电荷量不变距离加倍时,作用力变为F /2 B .其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,作用力为4F C .每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,作用力为4F D .每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时,作用力不变 答案 D 解析 由F =k q 1q 2r 2知,若q 1、q 2不变,而r 变为原来的两倍时,则F 要变为原来的1 4 , 故选项A 不正确;若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时,则作用力变为原来的两倍,故选项B 错误;若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时,则作用力保持不变,故C 错,D 对. 【概念规律练】 知识点一 库仑定律的适用条件 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很小的球体 B .根据F =k q 1q 2 r 2 ,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大 C .若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量,则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力 D .库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律 答案 D 2.两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2,当两球心相距3R 时,相互作用的静电力大小为( )

库仑定律的发现

库仑定律的发现 现在物理学思想,与传统物理学思想的最大不同是:前者是解释和预测宇宙的现象,后者是揭示宇宙的“本质”.解释和预测宇宙的现象就是:按人类业已形成的数理逻辑体系,解释和预测宇宙.在现代物理学基础理论中,一般所使用的物理学基本原理,不可能在实验中得到验证,只能验证由这些物理学基本原理,产生的物理学理论所带来的实际效应(在经典物理学中叫物理“现象”). 因此,我们可以用这样或那样的基本原理,建立这样或那样的理论.在“众多”的“正确”理论中,我们可能淘汰一部分,只留下少数几种,甚至只保留一种.淘汰的标准就是理论的扩展性,或叫理论的普适性、广泛性,因为我们力求用尽量少的基本原理,解释尽量多的宇宙现象,这是一个涉及物理学中美学范畴的问题. 这种思想看起来带有浓重的人性化色彩(即主观性),带有强烈的“强人择原理”味道.这不仅有人会问:宇宙为什么要符合我们建立的数理逻辑?这又变成一个哲学问题了,回答只能是:因为他是我们是我们的宇宙,既然她孕育了我们,就应该让我们以自己的方式来了解她.恩格斯说:“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假设.” 【1】 假设电荷是虚数的iQ ±.因为电荷无法直接测量,粒子携带电荷的大小,只能从作用力来推算,所以,不必拒绝虚数单位. 设两个粒子各带电荷21,iQ iQ ,两个粒子之间电力满足库仑公式: 22 1R Q Q k F =,此时应该把库仑定律微调,就是电荷带上虚数符号i. 当1Q 与2Q 都为正电荷,则:2121Q Q iQ iQ -=?,此时电力为负,相斥. 当1Q 与2Q 都为负电荷,则:()()2121Q Q Q i Q i -=-?-,此时电力为负,相斥. 当1Q 与2Q 一正一负,则:()2121Q Q iQ Q i =?-,或者:()2121Q Q Q i iQ =-? 此时电力F 为总为正,相吸. 电力总体规律表现为:同性相斥,异性相吸.这个明显的规律性现代物理并没有给出合理的解释,而一旦把电荷看作是虚数物理量,电作用规律再显然不过. 最早提出电力平方反比定律的是Priestley . Priestley 的好友富兰克林曾观察到放在金属杯中的软木小球完全不受金属杯上电荷的影响, 他把这现象告诉了Priestley, 希望他重做此实验. 1766年, Priestley 做了富兰克林提出的实验, 他使空腔金属容器带电, 发现其内表面没有电荷, 而且金属容器对放于其内部的电荷明显地没有作用力.他立刻想到

第2节库仑定律

第1章静电场 第2节库仑定律 【学习目标】编写:王振营审核: 1.掌握库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律. 2.会用库仑定律进行有关的计算. 3.渗透理想化方法,培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力. 【课堂探究】 1.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 问题:那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢? 结论:电荷之间存在着相互作用力,力的大小与有关,电量越大,距离越近,作用力就越;反之电量越小,距离越远,作用力就越。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。 2.库仑定律内容: 3.库仑定律表达式: 4.库仑定律的适用条件: 5.点电荷:

【典型例题】 例1.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.已知电子的质量m =9.10×10-31kg,质子的质 1 =1.67×10-27kg.电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C. 量m 2 例2.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. 【课堂练习】 1.关于点电荷的下列说法中正确的是: A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷 B.点电荷是客观存在的. C.点电荷一定是电量很小的电荷 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 2.库仑定律的适用范围是. A.真空中两个带电球体间的相互作用 B.真空中任意带电体间的相互作用

C.真空中两个点电荷间的相互作用 D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律 3.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将. A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定 4.对于库仑定律,下列说法正确的是 A.凡计算两个点电荷间的相互作用力,就可以使用公式 22 1 r Q Q K F B.两个带电小球相距非常近时,也能用库仑定律 C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电量是否相同,所受的库仑力大小一定相等 D.两个点电荷的电量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库仑力减为 原来的一半 5.如图所示,三个完全相同斩金属小球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.F 1 B.F 2 C.F 3 D.F 4 6.大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑引力大小为F, 现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时 A、B两球间的库仑力大小 A.一定是F/8 B.一定是F/4 C.可能是3F/8 D.可能是3F/4 7.两个点电荷甲和乙同处于真空中. ⑴甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍. ⑵若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;

第一章 2库仑定律

2库仑定律 [学科素养与目标要求] 物理观念:1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件. 科学探究:经历探究实验过程,得出电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的定性关系. 科学思维:1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算. 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 1.实验现象:(如图1所示) 图1 (1)小球带电荷量一定时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度. (2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度.2.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而,随着距离的增大而.二、库仑定律 1.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小,以致带电体的、______及对它们之间的作用力的影响可以忽略时,带电体可以看做.2.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,与它们的距离的成反比,作用力的方向在. (2)公式:F=k q1q2 2/C2,叫做静电力常量. r2,其中k=N·m (3)适用条件:①;②. 3.库仑的实验 (1)库仑扭秤实验是通过悬丝比较静电力F大小的.实验结果发现静电力F与距离r的成反比. (2)库仑在实验中为研究F与q的关系,采用的是用两个的金属小球接触,电荷量的方法,发现F与q1和q2的成正比.

1.判断下列说法的正误. (1)探究电荷间的作用力与某一因素的关系时,必须采用控制变量法.() (2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷.() (3)当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷.() (4)若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力.() 2.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的4倍,电荷量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小变为原来的________倍. 一、库仑定律的理解与应用 1.点电荷 (1)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)带电体能否看成点电荷视具体问题而定,不能单凭它的大小和形状下结论.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. 2.库仑定律 (1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用,一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理. (2)当r→0时,电荷不能再看成点电荷,库仑定律不再适用. (3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大. (4)两个规则的带电球体相距比较近时,电荷的分布会发生改变,库仑定律不再适用. 例1下列说法中正确的是() A.点电荷就是体积小的带电体 B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷 C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷 D.根据库仑定律表达式F=k q1q2 r2,当两电荷之间的距离r→0时,两电荷之间的库仑力F→∞例2甲、乙两导体球,甲球带有4.8×10-16C的正电荷,乙球带有3.2×10-16C的负电荷,放在真空中相距为10cm的地方,甲、乙两球的半径均远小于10cm.(结果保留三位有效数字) (1)试求两球之间的静电力,并说明是引力还是斥力? (2)如果两个导体球完全相同,接触后放回原处,两球之间的作用力如何?

第二节库仑定律

第二节:库仑定律 题型一:点电荷的理解 1.1、关于点电荷的说法,正确的是 ( ) A .只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C .当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷 D .一切带电体都可以看成点电荷 答案为C 。 1.2、关于库仑定律的公式F =k q 1q 2r 2,下列说法正确的是( ) A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →0 B .当真空中的两个电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞ C .当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了 D .当真空中的两个电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了 题型二:库仑定律计算 2.1、两个相同的金属小球(可看作点电荷),带电量之比为1:7,在真空中相距为r ,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是原来的 ( ) A .4/7 B .3/7 C .9/7 D .16/7 答案:CD 2.2、半径为R 的两个较大金属球放在绝缘桌面上,若两球都带有等量同种电荷Q 时相互之间的库仑力为F 1,两球带等量异种电荷Q 与-Q 时库仑力为F 2,则 ( ) A 、F 1>F 2 B 、F 1m 2,则θ1>θ2 B .若m 1=m 2,则θ1=θ2 C .若m 1θ2 D .若q 1=q 2,则θ1=θ2 答案 BC 2.4、如图7所示,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2, θ分别为30°和45°,则q 2q 1 为( )

库仑定律的发现和验证

§3.3 库仑定律的发现和验证 库仑定律是电磁学的基本定律之一。它的建立既是实验经验的总结,也是理论研究的成果。特别是力学中引力理论的发展,为静电学和静磁学提供了理论武器,使电磁学少走了许多弯路,直接形成了严密的定量规律。从库仑定律的发现可以获得许多启示,对阐明物理学发展中理论和实验的关系,了解物理学的研究方法均会有所裨益。 3.3.1 从万有引力得到的启示 18世纪中叶,牛顿力学已经取得辉煌胜利,人们借助于万有引力的规律,对电力和磁力作了种种猜测。 德国柏林科学院院士爱皮努斯(F.U.T.Aepinus,1724—1802)1759年对电力作了研究。他在书中假设电荷之间的斥力和吸力随带电物体的距离的减少而增大,于是对静电感应现象作出了更完善的解释。不过,他并没有实际测量电荷间的作用力,因而只是一种猜测。 1760年,D.伯努利首先猜测电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比定律。他的想法显然有一定的代表性,因为平方反比定律在牛顿的形而上学自然观中是很自然的观念,如果不是平方反比,牛顿力学的空间概念就要重新修改1。 富兰克林的空罐实验(也叫冰桶实验)对电力规律有重要启示。1755年,他在给兰宁(John Lining)的信中,提到过这样的实验: “我把一只品脱银罐放在电支架(按:即绝缘支架)上,使它带电,用丝线吊着一个直径约为1英寸的木椭球,放进银罐中,直到触及罐的底部,但是,当取出时,却没有发现接触使它带电,像从外部接触的那样。”2 富兰克林的这封信不久跟其他有关天电和尖端放电等问题的信件,被人们整理公开发表流传甚广,很多人都知道这个空罐实验,不过也和富兰克林一样,不知如何解释这一实验现象。富兰克林有一位英国友人,名叫普利斯特利(Joseph Priest-ley,1733—1804),是化学家,对电学也很有研究。富兰克林写信告诉他这个实验并向他求教。普利斯特利专门重复了这个实验,在1767年的《电学历史和现状及其原始实验》一书中他写道:“难道我们就不可以从这个实验得出结论:电的吸引与万有引力服从同一定律,即距离的平方,因为很容易证明,假如地球是一个球壳,在壳内的物体受到一边的吸引作用,决不会大于另一边的吸引。”3 普利斯特利的这一结论不是凭空想出来的,因为牛顿早在1687年就证明过,如果万有引力服从平方反比定律,则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。他在《自然哲学的数学原理》第一篇第十二章《球体的吸力》一开头提出的命题,内容是:“设对球面上每个点都有 1自然现象中许多过程都服从平方反比关系,例如:光的照度、水向四面八方喷洒、均匀固体中热的传导等无不以平方反比变化,这从几何关系就可以得到证明。因为同一光通量、水量、热量等等,通过同样的球面,球面的面积与半径的平方成正比(即S=πr2),所以,强度与半径的平方成正比。如果在传播过程中有干扰的媒质,例如有一透镜置于光路中,就会使光的分布发生畴变,这就出现各向异性。所以,平方反比 定律假定的基础是空间的均匀性和各向同性。 2Goodman,TheIngeniusDr.Franklin,Oxford,1931,p.144. 3转引自:D.M.Turner,Makers of Science:Electricity and Magnetism,Oxford,1927, p.28.

第一章第2节库仑定律

第2节 库仑定律 1.电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力,在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.库仑定律的表达式是:F =k q 1q 2r 2,其中k =9.0×109_N·m 2/C 2. 3.下列关于点电荷的说法,正确的是( ) A .只有体积很大的带电体才能看成点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C .一切带电体都能看成点电荷 D .当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体才可以看成点电荷 答案 解析 带电体能否被看成点电荷,与它们的体积大小无关.当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷. 4.库仑定律的适用范围是( ) A .真空中两个带电球体间的相互作用 B .真空中任意带电体间的相互作用 C .真空中两个点电荷间的相互作用 D .真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律 答案 5.两个点电荷相距r 时相互作用为F ,则( ) A .电荷量不变距离加倍时,作用力变为F /2 B .其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,作用力为4F C .每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,作用力为4F D .每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时,作用力不变 答案 解析 由F =k q 1q 2r 2 知识点一 库仑定律的适用条件 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很小的球体 B .根据F =k q 1q 2r 2,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大 C .若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量,则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力 D .库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律 知识点二 库仑定律的基本应用 3.两个点电荷带有相等的电荷量,要求它们之间相距1 m 时的相互作用力等于1 N ,则每个电荷的电荷量是多少?等于电子电荷量的多少倍? 4.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( ) A.47 B.37 C.97 D.167 点评 电性相同的球接触后电荷量平分,是库仑当年从直觉得出的结果,也是库仑实验

物理学史3.3 库仑定律的发现和验证

3.3库仑定律的发现和验证 库仑定律是电磁学的基本定律之一。它的建立既是实验经验的总结,也是理论研究的成果。特别是力学中引力理论的发展,为静电学和静磁学提供了理论武器,使电磁学少走了许多弯路,直接形成了严密的定量规律。从库仑定律的发现可以获得许多启示,对阐明物理学发展中理论和实验的关系,了解物理学的研究方法均会有所裨益。 3.3.1从万有引力得到的启示 18世纪中叶,牛顿力学已经取得辉煌胜利,人们借助于万有引力的规律,对电力和磁力作了种种猜测。 德国柏林科学院院士爱皮努斯(F.U.T.Aepinus,1724—1802)1759年对电力作了研究。他在书中假设电荷之间的斥力和吸力随带电物体的距离的减少而增大,于是对静电感应现象作出了更完善的解释。不过,他并没有实际测量电荷间的作用力,因而只是一种猜测。 1760年,D.伯努利首先猜测电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比定律。他的想法显然有一定的代表性,因为平方反比定律在牛顿的形而上学自然观中是很自然的观念,如果不是平方反比,牛顿力学的空间概念就要重新修改::。 富兰克林的空罐实验(也叫冰桶实验)对电力规律有重要启示。1755年,他在给兰宁(JohnLining)的信中,提到过这样的实验:: “我把一只品脱银罐放在电支架(按:即绝缘支架)上,使它带 电,用丝线吊着一个直径约为1英寸的木椭球,放进银罐中,直到触及罐的底部,但是,当取出时,却没有发现接触使它带电,象从外部接触的那样。” 富兰克林的这封信不久跟其他有关天电和尖端放电等问题的信件,被人们整理公开发表流传甚广,很多人都知道这个空罐实验,不过也和富兰克林一样,不知如何解释这一实验现象。 富兰克林有一位英国友人,名叫普利斯特利(Joseph Priest-ley,1733—1804),是化学家,对电学也很有研究。富兰克林写信告诉他这个实验并向他求教。普利斯特利专门重复了这个实验,在1767年的《电学历史和现状及其原始实验》一书中他写道①:

1-2(打印)库仑定律知识点

1-2 库仑定律知识点 一、探究影响电荷间相互作用力的因素 (1)电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与有关,二是与有关。(2)电荷间的相互作用力随着电荷量的增大而,随着距离的增大而。 二、库仑定律 说明:库仑力具有力的一切性质,可以与其他力合成、分解,可以与其他力平衡,可以产生加速度,两点电荷间的库仑力是一对相互作用力,遵从牛顿第三定律. (5)点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的、大小及电荷 分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成带电的点,叫做点电荷.【特别提醒】点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型. 说明:实际的带电体在满足一定条件时可近似看做点电荷.一个带电体能否看成点电荷, 1/5

不能单凭其大小和形状确定,也不能完全由带电体的大小和带电体间的关系确定,关键是看带电体的形状和大小对所研究的问题有无影响,若没有影响,或影响可以忽略不计,则带电体就可以看做点电荷. 填空: 1.库仑定律:真空中两个 间相互作用的静电力跟它们的 成正比,跟它们的 成反比,作用力的方向在 上。公式:F= ,式中k 叫做 。如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用 ,力的单位用 ,距离的单位用 ,则由实验得出k=9×109 。使用上述公式时,电荷量Q 1、Q 2用绝对值代入计算。 2.库仑定律适用适用于 中(空气中近似成立)两个 间的相互作用。 3.当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时,带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计,这时的带电体可以看作 。点电荷类似力学中的 ,是一种理想化模型。 4、下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A .只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C .当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷 D .一切带电体都可以看成是点电荷 5、真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r ,它们间的静电力为F ,若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷 量变为原来的1/3,距离变为2r ,则它们之间的静电力变为 A .3F /8 B .F /6 C .8F /3 D .2F /3 6.“由F =k q 1q 2r 2 可得:当两个电荷之间的距离r → 0时,电荷之间的库仑力F →∞”,这种说法正确吗? 提示: 这种说法不正确.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,也就是说只有真空中的两个点电荷之间才遵循F =k q 1q 2r 2 这个公式,当r → 0时,虽然从数学上会得出F →∞的结论,但是它恰恰忽视了表达式成立的条件,当r →0时,两个电荷已经不能再看成是点电荷,也就不能运用库仑定律计算两电荷之间的相互作用力了. 例1:有三个完全一样的球A 、B 、C ,A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电,将A 、B 两球固定,然后让C 球先跟A 球接触,再跟B 球接触,最后移去C 球,则A 、B 球间的作用力变为原来的多少? 【思路点拨】 求解此题应把握以下三点: (1)先据库仑定律写出原来A 、B 间库仑力的表达式. (2)据电荷均分原理确定接触后A 、B 的带电量. (3)再据库仑定律写出现在A 、B 间的库仑力.

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