【金版教程】2014年高中物理 第一章《第2节 库仑定律》课件 新人教版选修3-1
典题研析 例1 (多选)关于点电荷的说法正确的是( )
A．体积很小的带电体一定能看成是点电荷 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和形状对它们之间的相互作用力的 影响可忽略时，这两个带电体可看成是点电荷 D．一切带电体都有可能看成是点电荷
[思路点拨] 一个带电体能否看做点电荷，取决于它本身的 线度是否比它们之间的距离小得多． [规范解答] 一个带电体能否看做点电荷不是以其大小、形 状而定，而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而言是否可 以忽略．若可以忽略，就可以看做点电荷，否则就不能看做点电 荷．一切带电体都有可能看成是点电荷，A、B 错，C、D 对．
A．n＝3 C．n＝5 [思路点拨]
B．n＝4 D．n＝6 解答此类问题时应把握以下两点：
(1)接触前后，球 1、2 间的静电力遵循库仑定律． (2)相同的金属小球接触时，电量在两个小球之间平分．
[规范解答]
设小球 1、2 之间的距离为 r.球 3 没接触前，F
nq ＋q 2＋nq 2 q· nq nq ＝k 2 ； 球 3 分别与球 1、 2 接触后， q2＝ ， q＝ ＝ ， r 2 1 2 4 nq 2＋nq · 2 4 则 F＝ k ，联立解得：n＝6，故 D 正确． r2
[完美答案] D
[变式训练]
A、B 两个带同种电荷的绝缘金属小球，半径
为 r，球心相距 3r，A 带电荷量 Q1，B 带电荷量 Q2，则 A、B 间 相互作用力为( A．无法确定 Q1Q2 C．大于 k 2 9r ) Q1Q2 B．等于 k 2 9r Q1Q2 D．小于 k 2 9r
[解析]
因为两球心距离与球的半径相差不大，所以两带电
典题研析 例 2 三个相同的金属小球 1、2、3 分别置于绝缘支架上， 各球之间的距离远大于小球的直径．球 1 的带电量为 q，球 2 的 带电量为 nq，球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球 1、2 之 间作用力的大小为 F.现使球 3 先与球 2 接触，再与球 1 接触， 然后将球 3 移至远处，此时 1、2 之间作用力的大小仍为 F，方 向不变．由此可知( )
解答此类问题时应掌握以下两点：
(1)三个点电荷平衡时，具有 “两同夹异、两大夹小、近小 远大”的特点． (2)根据平衡条件列式可求电荷的位置及电荷量．
[规范解答]
(1) 三个点电荷在同一条直线上平衡时，具有
“两同夹异”的特点． 所以， 第三个小球 C 应放置在小球 A 和 B 连线之间并带负电．
(2)设第三个小球 C 带电量为 q(取绝对值)， 离 A 球的距离为 x，则 Q· q 9Q· q 对小球 C，由平衡条件可得：k 2 ＝k x 0.4 m－x2 可得 x＝0.1 m，即在 AB 连线上距 A 球 0.1 m. Q· q Q· 9Q 对小球 A，由平衡条件可得：k 2 ＝k x 0.4 m2 9 可得 q＝ Q 16
3. 概念辨析 概念 点电荷 理想化模型，没有大 带电体 有一定体积、形状， 是最小的电 荷量， 不是带 电体，e＝ 1.60×10－19 C 元电荷
小、形状，只带有电荷 带有电荷的物体，如 量，当受到其他电荷的 果受到其他电荷的作 作用时不会引起电荷 用时，一般会引起电
的分布变化，相互作用 荷在物体上的重新分 规律遵从库仑定律 布
重点诠释 1．点电荷是理想模型 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，是一种科学的抽象，其建立过程反映 了一种分析处理问题的思维方式．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. 带电体看成点电荷的条件 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，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．
典题研析 例 3 [2013· 厦门高二检测]有两个带正电的小球 A、B，所 带电荷量分别为 Q 和 9Q，在真空中相距 0.4 m．如果引入第三 个小球 C， 恰好使得 3 个小球在它们相互的静电力作用下都处于 平衡状态，则：
(1)第三个小球应带何种电荷； (2)应放在何处，电荷量又是多少？
[思路点拨]
三、库仑的实验 1. 库仑扭秤实验原理 (1)库仑力大小的确定：通过悬丝 扭转的角度 比较库仑力 的大小． (2)小球电荷量的确定：通过让带电金属小球与 不带电的相同的 金属小球接触，改变和确定金属小球的带电量．
2. 静电力叠加原理 两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力， 等于各个 点电荷单独对这个电荷的作用力的 矢量和 ．
判一判
(1)很小的带电体就是点电荷．( )
)
(2)实际中不存在真正的点电荷．( (3)库仑力是一种性质力．( )
提示： (1)点电荷是自身大小比它们之间的距离小得多的带电 体，很小的带电体在距离很近时不能看成点电荷，(1)错误． (2)点电荷是理想化模型，实际中并不存在，(2)正确． (3)库仑力具有相同的成因，是一种性质力，(3)正确.
[完美答案] CD
[变式训练]
下列哪些物体可以视为点电荷(
)
A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷 B．带电的球体一定能视为点电荷 C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D．带电的金属球一定不能视为点电荷
[解析]
带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否
比它们之间的距离小得多， 而不是看物体本身有多大， 形状如何， 也不是看它所带的电荷量有多少．故 A、B、D 错，C 对．
想一想
点电荷 A、 B 对点电荷 C 单独作用时的静电力都较
大，点电荷 C 受到 A、B 的总静电力是否一定较大？ 提示： 静电力是矢量， 两个分力较大， 它们的合力不一定大．
02课堂合作探究
考点一
点电荷的理解
1. 力学内容中，我们能够把物体看成质点的条件是什 么？ 2． 点电荷和质点的条件类似， 尝试说一说点电荷条件．
[答案]
荷间作用力称为库仑力， 经过大量实验验证， 库仑定律关系式为 F＝ kQ1Q2 . r2
重点诠释 1. 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)公式：
2. 库仑定律的两个应用 (1)应用库仑定律计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑 力． (2)应用库仑定律分析两个带电球体间的库仑力．
①两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电 荷，库仑定律也适用，二者间的距离就是球心间的距离． ②两个规则的带电金属球体相距比较近时， 不能被看成点电 荷，此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改 变．如图甲，若带同种电荷时，由于排斥而作用距离变大，此时 Q1Q2 F＜ k 2 ；如图乙，若带异种电荷时，由于吸引而作用距离变 r Q1Q2 小，此时 F＞k 2 . r
(3)适用条件：①在真空中；②点电荷． (4)静电力常量 公式中的比例系数 k，叫做静电力常量，在国际单位制中， k＝9.0×109 N· m2/C2，其意义是两个电荷量是 1 C 的点电荷在真 空中相距 1 m 时，相互作用力是 9.0×109 N.
(5)库仑力 ①库仑力也称为静电力，它具有力的共性． ②两点电荷之间的作用力是相互的， 其大小相等， 方向相反． ③方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来 判断．
[完美答案] 0.1 m 处 9 Q 16
(1)带负电
(2)在两个小球连线之间，距 A 球
[变式训练] 变．则：
若例 3 中小球 A 的电荷量为－Q，其他要求不
(1)第三个小球 C 应带何种电荷； (2)应放在何处？
[解析]
(1)三个点电荷在同一条直线上平衡时， 具有“两同夹
异，两大夹小”的特点，所以第三个小球 C 应放置在－Q(即 A 球) 的外侧并带正电． (2)设第三个电荷带电量为 q(取绝对值)，离 A 球的距离为 x， 则 对 C 球，由平衡条件： Q· q 9Q· q k 2 ＝k x 0.4 m＋x2 可得： x＝0.2 m， 即位于 AB 连线延长线上 A 球外侧 0.2 m 处．
01课前自主学习
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
实验原 理 如图所示，F＝mgtanθ，θ 变大， F 变大；θ 变小，F 变小
想一想 用干燥的纤维布分别与两张塑料片摩擦， 然后将两张塑料片 靠近会发现它们相互排斥，摩擦次数越多，排斥作用越大，分析 一下其中的物理道理．
提示：两张薄塑料片与纤维布发生摩擦后带上同种电荷，由 于同种电荷相斥，所以两张塑料片靠近时相互排斥．摩擦次数越 多塑料片所带电荷量越多，排斥力越大．说明排斥力的大小与电 荷量的多少有关.
二、库仑定律 1. 库仑力 电荷间的 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 型．
相互作用力
，也叫做静电力．
带电的点 ．它是一种理想化的物理模
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． q1q2 (2) 表达式： F ＝ k 2 ， k 叫做静电力常量， k ＝ 9.0×109 r N· m2/C2. (3)适用条件：真空中的 点电荷 ．
重点诠释 1. 库仑力的特征 (1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点 电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无 关． (2)两个电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，与两个 电荷的性质、带电多少均无关，即互为作用力与反作用力的两个 库仑力总是等大反向．
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高中物理第一章静电场第2节库仑定律新人教版选修3
解析：选 A．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影 响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以 A 正确，B、C 错误；当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看 做电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的作 用力会影响电荷的分布，所以 D 错误．
2．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 1 m 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 答案：B
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，便可找到力 F 与距离 r 和电荷量 q 的关
系．这一实验中用到了下列哪些方法( )
①微小量放大法 ②极限法 ③控制变量法 ④逐差法
判一判 (1)两电荷的带电量越大，它们间的静电力就越 大．( × ) (2)两电荷的带电量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静 电力就越大．( × ) (3)很小的带电体就是点电荷．( × )
提示：(1)电荷间的距离一定时，两电荷的带电量越大，它们 间的静电力才越大． (3)点电荷是一种物理模型，是对实际带电体的抽象概括，实 际中并不存在点电荷，但当带电体的大小形状可以忽略时， 实际物体可以视为点电荷．
高中物理 第1章 2库仑定律课件 新人教版选修3-1
在C处放电荷量为－2q的点电荷时：F′＝k2LQB2 Cq，
而LAB∶LBC＝1∶2，
联立以上三式，解得F′＝F2 .选项B正确． 【答案】 B
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应用库仑定律的注意事项
(1)使用库仑定律公式F＝k
q1q2 r2
时，一般先代入q1、q2的绝
对值求出库仑力的大小，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷
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【解析】 点电荷是一种物理模型，实际中并不存在，B 对；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的大小和形状，而 是看它的大小和形状对所研究的问题的影响是否可以忽略不 计，若可以忽略不计，则它就可以看做点电荷，否则就不能看 做点电荷，A、D错；所有带电体的电荷量都是元电荷的整数 倍，C对．
【解析】 点电荷是一个理想化的模型，当带电体的大小 和形状对作用力的影响可以忽略时带电体可看成点电荷．点电 荷不是以带电荷量的多少来确定的，电荷量必须是元电荷的整 数倍．故A、D对．
【答案】 AD
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体积小的带电体不一定能看成点电荷，体积大的带电体有 时也可看做点电荷．
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第4步 巧练——精选习题，落实强化 1．(多选)关于元电荷和点电荷，下列说法正确的是( ) A．电子就是元电荷 B．元电荷的电荷量等于电子或质子所带的电荷量 C．电子一定是点电荷 D．带电小球也可能视为点电荷
3
k
Q2 L2
＝3k
Qq L2
，所以Q＝
3q，Q与q的比值为
3 ，D正
确．
【答案】 D
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从物体受力角度看，库仑力是物体受到的一普通的力，因 此分析问题时．仍可借助力的平衡条件、牛顿定律等规律分 析．
人教版选修【3-1】1.2《库仑定律》ppt课件
至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,就可 以忽略形状､大小等次要因素,只保留对问题有关键作用的 电荷量,这样的处理会使问题大为简化,对结果又没有太大 的影响,因此物理学上经常用到此法.
3.一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不
能单凭其大小和形状.
如:一个半径10 cm的带电圆盘,如果考虑它和10 m处某个
课前自主学习 一､点电荷:当实际带电体的大小远小于它们之间的距离,以
致带电体的形状､大小及电荷分布情况对它们之间作用力 的影响可以忽略时,可近似看做点电荷,它是一种理想化模 型.
二､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,与它们电
荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的 方向在它们的连线上. 2.9表.0达×式10F9N·kmQr12Q2/2C,2 式中k叫做静电力常量,k的数值是
电子的作用力,就完全可以把圆盘看做点电荷;而如果这个
电子离圆盘1 mm,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大
的带电平面.
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础
3.一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不
能单凭其大小和形状.
如:一个半径10 cm的带电圆盘,如果考虑它和10 m处某个
课前自主学习 一､点电荷:当实际带电体的大小远小于它们之间的距离,以
致带电体的形状､大小及电荷分布情况对它们之间作用力 的影响可以忽略时,可近似看做点电荷,它是一种理想化模 型.
二､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,与它们电
荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的 方向在它们的连线上. 2.9表.0达×式10F9N·kmQr12Q2/2C,2 式中k叫做静电力常量,k的数值是
电子的作用力,就完全可以把圆盘看做点电荷;而如果这个
电子离圆盘1 mm,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大
的带电平面.
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。 3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础
高中物理第一章静电场1_2库仑定律课件新人教版选修3_1
【例2】 (2018·4月浙江选考)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( )
F
F
3F
F
A.8 B.4
C. 8
D. 2
解析 设小球 A、B 所带电荷量为 q，它们之间的距离为 r，则由 库仑定律得 F＝kqr22，不带电的同样金属球 C 分别先后与 A、B 球 接触后，A、B 球分别带电荷量为q2、34q，它们之间的静电力为 F′
变．如图1－2－3甲，若带同种电荷时，由于排斥作用距离变
大，此时F<k
q1q2 r2
；如图乙，若带异种电荷时，由于吸引作用距
离变小，此时F>kqr1q2 2.
甲
乙
图1－2－3
教例：已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电 子的质量9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距 离为5.3×10-11m，试比较氢原子中氢核与电子之间的 库仑力和万有引力．（已知引力常量G=6.7×1011N2m2/kg2，静电力常量k=9.0×109N2m2/C2）
单独 对这个点电荷的作用力的 矢量和 。
3．静电力可以与其他的力平衡，可以使物体发生形变，也 可以产生加速度。分析问题的思路与方法完全是力学问 题的思路与方法。
4．分析静电力平衡的基本方法：(1)明确研究对象；(2)画出 研究对象的受力分析图；(3)根据平衡条件列方程；(4)代 入数据计算或讨论。
1 D.2F
解析 两带电金属小球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库 仑定律得：F＝k3rQ22，F′＝kQ2r22＝k4rQ22。联立得 F′＝43F，选项 C 正确。 答案 C
高中物理 第1章 第2节 库仑定律课件 新人教版选修3-1
再把小球挂在某个固定位置，增大或减小它所带的 电荷量，比较小球受力大小的变化．
2．探究过程
实验现象
实验表明
电荷量 电荷间的距离越 库仑力大小随着距 一定时 小，偏角越大 离的减小而增大
电荷间的距 电荷量越大，偏 库仑力大小随着电
离一定时 角越大
荷量的增大而增大
3.探究结果 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．
3．应用库仑定律解题应注意的问题 (1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟 两电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否有其他电 荷等无关． (2)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三 定律，即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用 力．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力 大．
可形象地概括为“三点共线、两同夹异，两大夹
小，近小远大”．即三个电荷必须在同一直线上，且中间
近的电荷量小，与旁边两个为异种电荷，两边电荷靠近中
间近的电荷量较小，远的电荷量较大．
共线力的平衡问题可用直接合成法处理；若为三个 互成角度的力的平衡问题，常用直接合成法，即两个力的 合力和第三个力等大反向，也可用正交分解法处理；若为 多个互成角度的共点力的平衡问题，首先用正交分解法， 也可用平行四边形法．
第2节 库仑定律
1．通过演示实验，定性了解电荷之间的作用力 大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关 系．
2．明确点电荷是个理想模型．知道带电体简化 为点电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模型的 重要意义．
3．知道库仑定律的文字表述及其公式表述，通 过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样 性和统一性．
一定大于k
Q2 9r2
.电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r
2．探究过程
实验现象
实验表明
电荷量 电荷间的距离越 库仑力大小随着距 一定时 小，偏角越大 离的减小而增大
电荷间的距 电荷量越大，偏 库仑力大小随着电
离一定时 角越大
荷量的增大而增大
3.探究结果 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．
3．应用库仑定律解题应注意的问题 (1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟 两电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否有其他电 荷等无关． (2)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三 定律，即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用 力．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力 大．
可形象地概括为“三点共线、两同夹异，两大夹
小，近小远大”．即三个电荷必须在同一直线上，且中间
近的电荷量小，与旁边两个为异种电荷，两边电荷靠近中
间近的电荷量较小，远的电荷量较大．
共线力的平衡问题可用直接合成法处理；若为三个 互成角度的力的平衡问题，常用直接合成法，即两个力的 合力和第三个力等大反向，也可用正交分解法处理；若为 多个互成角度的共点力的平衡问题，首先用正交分解法， 也可用平行四边形法．
第2节 库仑定律
1．通过演示实验，定性了解电荷之间的作用力 大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关 系．
2．明确点电荷是个理想模型．知道带电体简化 为点电荷的条件，感悟科学研究中建立理想模型的 重要意义．
3．知道库仑定律的文字表述及其公式表述，通 过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样 性和统一性．
一定大于k
Q2 9r2
.电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r
2014版高中物理 1-2库仑定律课件 新人教版选修3-1
1 A. x0 4
1 B. x0 8
图 1－2－4 1 1 C．大于 x0 D．小于 x0 8 8
【解析】
因为原来弹簧处于压缩状态，A、B 两球带的肯
定是等量异种电荷．将不带电的与 A、B 完全相同的金属球 C 先 与 A 接触后，A 的电荷量将分一半给 C，当 C 再与 B 接触时，C、 B 的异种电荷先中和，然后 B、C 再平分，这样 B 带的电荷量将 1 为原来的 . 4 qAqB 此时如果仅根据库仑定律 F＝k 2 得出库仑力变为原来的 r 1 1 ，弹簧弹力也要减小为原来的 才能平衡． 8 8
侧电荷量较小的那一个，即“三点共线，两同夹异，两大夹小， 近小远大”．
两个电荷量分别为 Q 和 4Q 的负点电荷 a、b，在真 空中相距为 l，如果引入另一点电荷 c，正好能使这三个电荷都处 于静止状态，试确定点电荷 c 的位置、电性及它的电荷量．
【解析】 由于 a、b 点电荷同为负电荷，可知电荷 c 只能是 正电荷，且应放在 a、b 之间的连线上．
(4)库仑扭秤实验原理 ①库仑力大小的确定： 通过悬丝 扭转的角度 的大小． ②小球电荷量的确定：通过让带电金属小球与 不带电的 比较库仑力
相同的 金属小球接触，改变和确定金属小球的带电荷量．
图 1－2－2
2．思考判断 (1) 当 两 个 带 电 小 球 距 离 非 常 小 时 ， 库 仑 定 律 已 不 能 应 用．( √ )
【答案】
l 电荷 c 在 a、b 之间的连线上，和 a 相距为 处， 3
4 带正电，带电荷量为 Q. 9
三个电荷平衡问题的处理技巧 1． 三个电荷均处于平衡状态， 每个电荷所受另外两个电荷的 静电力等大反向，相互抵消． 2．三个电荷一定处在同一条直线上，且必定是两同一异，异 种电荷位于两同种电荷的中间，且距离两同种电荷中较小的电荷 较近，概括为：三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大．
高中物理 第一章 静电场 2 库仑定律课件 新人教版选修31
[特别提醒] (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．
[例 1] 下面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成点电荷 B．体积很大的带电体一定不是点电荷 C．当两个带电体的大小、形状等因素对它们相互作用力的影响可忽略时， 这两个带电体可看成点电荷 D．任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷
的二次方成 反比
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．它 是一种理想化的物理模型．
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： kqr1q2 2 ，k 叫做静电力常量，k＝9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件：真空中的点电荷 ．
2．(多选)下列说法中正确的是( ) A．点电荷是一种理想模型，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．大的带电体一定不能看成点电荷 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
解析：点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小， 而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否 忽略不计．因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成 点电荷的说法都是错误的，所以本题 A、D 对． 答案：AD
要点二 库仑定律的应用
【金版学案】2014-2015学年高中物理 第一节 电荷库仑定律课件 新人教版选修1-1
栏 目 链 接
Q1Q2 F＝k 2 式中的 k 是一个常量，叫做静 仑定律可以表示为： ________. r
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要点一 使物体带电的三种方法：摩擦起电、感应起电 和接触带电 1．摩擦起电：是由于相互摩擦的物体间的电子的得失而 使物体分别带上等量的异种电荷．玻璃棒与丝绸摩擦时，由 于玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时， 由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电． 2．感应起电：是指把电荷移近不带电的导体，使导体带 电的方法．如下图所示，将导体 A、 B接触后靠近带电体 C， 由于带电体 C的作用，导体 A、 B分别带上了等量异种电荷， 这时先把导体A、B分开，然后移去带电体 C，则A和B两导体 分别带上了等量的异种电荷．
栏 目 链 接
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3．接触带电：是指用一个不带电的金属导体跟另一个带 电的金属导体接触后分开，不带电的金属导体便带上了电 荷．例如，将一个带电的金属小球跟另一个外形相同的不带 电的金属小球接触后分开，则它们平分了原来小球所带的电 荷量而带上等量同种电荷．
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例 1 如下图所示，放在绝缘支架上带正电的小球 A ，靠近 放在绝缘支架上不带电的导体球 B ，导体球 B 用导线经开关 S 接大地，把S合上的瞬间，有带负电的自由电子从________流 向 ________ ；再断开 S ，则导体球 B 带 ________( 填“正”或 “负”)电．
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变式 迁移 1． (单选)绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球 a， a 的表面镀有铝膜．在a的附近有一绝缘金属球b，开始时a、b都 不带电，如下图所示，现使b带电，则( )
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变式 迁移 A．由于a球不带电，a、b间不发生相互作用 B．b将吸引a，吸住后不放开 C．b立即把a排斥开 D．b先吸引a，接触后又把a排斥开 解析：b球先吸引a球，b和a接触后两球带上了同种电荷， 因为同种电荷排斥，所以b球又把a球排斥开，故选D. 答案：D
高中物理 第一章 第二节 库仑定律课件 新人教版选修3-1
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库仑定律 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。
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库仑定律 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。
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典型例题
[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（如体积小于1）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．
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1、保持A、C两球的 带电量不变，改变A、C之 间的距离r，记录每次悬丝 扭转的角度，便可以找到 力F与距离r的关系。 2、保持A、C两球之 间的距离r不变，改变A、 C的带电量q1和q2，记录每 次悬丝扭转的角度,便可以 找到力F与q1和q2的关系。
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库仑的实验
库 仑 扭 秤
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ห้องสมุดไป่ตู้
库伦做实验用的装置 叫做库伦扭秤。如图，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 电的球与A球的重力平衡。 当把另一个带电的小球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。
人教版高中物理1-2库仑定律ppt课件
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Q1Q2 k 2 r ，其中静电力常量 (2)表达式：F＝
9.0×10 N· k＝ m2/C2。
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方向：在两点电荷的连线上，同种电荷 相斥 ， 异种电荷 相吸 。 (3)适用范围： 真空中的点电荷 。
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库仑的实验
1.实验装置：库仑扭秤(如图所示)
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2．实验步骤：①改变 A 和 C 之间的距离 r，记录每次悬 丝扭转的 角度 ，便可找到力 F 与距离 r 的关系，结果是力 1 二次方 F 与距离 r 的 成反比，即 F∝ 2 r ②通过带电金属小球与另一个不带电的相同金属球接 触，前者的电荷量分给
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误区 2： 大的带电体一定不能看成点电荷， 小的带电体一 定能看成点电荷。 点拨：一个带电体能否看成点电荷，并不在于它体积的 大小，而是应具体问题具体分析。即使是大的带电体，在一 定条件下，也可以看成点电荷，小的带电体，在一定条件下 也不一定能看成点电荷。
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考点题型设计
共同点
区别 与两个物体质量 有关，只有引力
影响大小的因素 m1、m2、r
库仑 定律
①都与距离的 平方成反比 ②都有一个常 与两个物体电荷 量 量有关，有引力， 也有斥力
Q1、Q2、r
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[特别提醒 ](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。
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Байду номын сангаас
• (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电量 可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电量的整数倍．