第一章 第二节 库仑定律 两课时

l2 l1
q1
l1
q2
l2
q3
解答：以B球为研究对象，因B球先后平衡， 于是有弹簧弹力等于库仑力，则 漏电前，有：
漏电后，有：
联立解得： 由于L0＋x2<L0＋x1
则
<4 故选C.
答案：C
点评：本题重点考查库仑力参与的力的平衡
问题，处理本题时用三角形法则建立直角三 角形，直接写出F＝Gtanθ比用正交分解法省 时．若考生审题时，把图中h做不变量，表示 为r＝htanθ，会错选D，所以D项为“陷阱” 项．
F引 G
1 2
3、 在氢原子中，原子核只有1个质子, 核外只有1 个电子, 它们之间的距离 r = 5.3×10 -11 m 。求 氢原子核与电子之间的库仑力 F 电 及它们之间的万 有引力F 引 ？ (已知质子的质量为1.67× 10-27 kg ，电子的质量为9.1×10-31kg） 解：氢原子核与电子之间的库仑力 F电为：
例3、有两个完全相同的带电小球Ａ和 Ｂ。分别带电10Ｑ和-Q, 球心间距 为R，将它们用绝缘支柱固定起来， 现用第三个一样的不带电的金属球C 反复不断地和A、B轮流接触，最后 移开C，A、B间的作用力变为原来的 多少倍？
9/10
例 4 如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长 L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接， 让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1， 若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变 为x2，则有 ( )

三、库仑定律
试比较： 1、内容：真空中两个静止的点电荷的相互 该表达式与万有引力表达式有什么相似之处？
作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟 它们之间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 r
其中：k叫静电力常量，k=9.0×10 N·m /C
注意： （1）在计算时q1、q2只要代入大小，“+”、“-”号 不要代入 （2）库仑定律只能计算力的大小 ，方向在连线上， 还需进一步通过同种电荷排斥，异种电荷吸引来确定
D、无法确定。
5．将一定量电荷Q分给A、B两不带电绝缘导体 小球，要使两球相隔一定距离时有最大的作用力， 则A球分得的电量q应为
6.有3个完全相同的金属小球A、B、C，A带电荷量7Q，
B带电荷量-Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后 C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B间的相互 作用力变为原来的多少？
C +
A +
B F
俯视图
结论： F k q1q2 r2
要求
1、关于上课：
桌面上应有教材、同步测控、草稿本、笔 2、关于作业 所有的练习不能只有答案，都应有解答和 说明，让自己或别人能够看懂，计算题必须 有详细的解答过程。 3、关于预习与复习：一定要认真看书和资料， 能够回答学过的和书上资料上的问题。
1．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作点电荷． B．体积很大的带电体一定不是点电荷． C．当两个带电体的形状对它相互作用力的影 响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 D．任何带电球体，都可看作电荷全部集中于 球心的点电荷．
2. 真空中有A、B两个点电荷，相距10厘米， B的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电 力是10－4N，那么B电荷受到的静电力应是 A．5×10-4N B．0.2×10-4N C．10－4N D．0.1×10-4N
1、装置：
2、原理：
库仑扭秤
横梁平衡
（1） mA mB
（2）使A带正电，之后取一与A、 B完全相同的带正电的球C，当C 靠近A时，静电力使银丝有一个扭 转角，力越大扭转角度越大。 （3）改变A、C的距离看扭转程度 得： F 1 2 （4）改变A、C的电量看扭转程度 得： F q1q2
r
F 4 F 7
注意：应用库仑定律时带入绝对值计算，之后 再判断方向．
'
7、两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止 于真空中，相距r=2m。
（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q， 求Q受的静电力。 （2）在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力。 （3）在连线上A点的左侧C点放上负点电荷 q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。
答案：D．
例2．两个大小相同、带电也相同的金属球A 和B，分别固定在两处，相互作用力为F．现用 另一个不带电的同样大小的C球先与A球接触， 再与B球接触，然后移去C球，则后来A、B两 球间的作用力变为
变式：两个相同的金属小球，带电量之比为 1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原 来的位置上，则它们间的库仑力可能为原 来的（ C D ） A. 4/7 C. 9/7 B. 3/7 D. 16/7
我有办法！
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆．库仑家 里很有钱，在青少年时期，他就受到了良好的教育。著 有《电力定律》 、《电气与磁性》等书。不仅在力学 和电学上都做出了重大的贡献，做为一名工程师，他在 工程方面也作出过重要的贡献．
二 、库仑实验：
库仑研究定律的过程
1.提出假设 2.做出假说 3.实验探究 （1）实验构思 （2）实验方案 （3）对假说进行进行修正和推广
上节内容回顾 1、带电体为何能够吸引轻小物体 2、请分别叙述三种起电方式 3、请说明两个带电体接触后的电 量分配 4、请按自己理解说说说明是元电 荷 5、电荷守恒定律的内容是怎样的 按照自己的理解说说
北川中学 唐高平
自学检测
1、怎样用实验定性的判断电荷间的相互作用 与哪些因素有关？ 2、电荷间相互作用的定量判断是由谁提出的？ ３、库仑定律的内容是什么？表达式是什么？ 适用条件是什么？ ４、什么是点电荷？被看做点电荷的条件是什么？ 5、多个点电荷对另一点电荷的作用力是怎么 求的？ 6、库仑扭秤实验的原理是怎样的？
（2）点电荷：是一种理想化的模型
注意：
两个或者两个 以上的点电荷对另一点电荷 的作用力，等于各点电荷单独对它的作用力的 矢量和。
思考：当两个点电荷的距离趋向零时，其库仑力也
趋向无穷大吗？
典型例题
例1、下列说法中正确的是： A .点电荷就是体积很小的电荷． B .点电荷就是体积和带电量都很小 的带电体． q1q2 C .根据 F k 可知，当r 0 时， 2 r F ∞ D .静电力常量的数值是由实验得到的．
北川中学 唐高平
同种电荷相互排斥、 异种电荷相互吸引。
既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间 相互作用力的大小决定于那些因素呢
北川中学 唐高平
一、探究影响电荷间的相互作用力的因素：
１、实验装置： ２、实验方法： 控制变量法 3、实验过程：
P1
Ｏ +
P2 P3
结论
（１）电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大 （２）电荷之间的作用力随距离的增大而减小
8：
两个分别用长是13cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同 球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于 静电斥力，它们之间的距离为10cm。已知每个球形导 体的质量是0.6g，求：他们所带的电荷量
q 5.3 10 C
8

T F mg
9：
q 如图所示，1 , q2 , q3 分别表示在一条直线上的三个点电荷， q 已知 q1 , q2 之间的距离为 l1 ， 2 , q3之间的距离为 l 2 ，且每 个电荷都处于平衡状态。 （1）如果 q2 为正电荷，则 q1 为 负 电荷，q3 为 负 荷。 q1 , q2 , q3三者的大小之比是 ( l1 l2 )2 :1: ( l1 l2 ) 2 （2）
q1 q 2 (1.6 1019 )2 F电 k 9.0 109 N 2 11 2 r 小结：微观粒子间的万有引力远小于库仑力， (5.3 10 ) 8.2 108 N 因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以 氢原子核与电子之间的万有引力 引 为： 把万有引力忽略。 9.1 1031 1.67F 1027 mm
r
2
6.67 1011
3.6 10 47 N
(5.3 10
11 2
)
NHale Waihona Puke F引 39 2.3 10 F库
4.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为+q1和+q2，当两球心 相距3R时，相互作用的静电力大小为（ ）
q1q2 A、 F k (3R) 2 q1q2 B、F k (3R) 2 qq C、 k 1 2 F (3R) 2
9
2
2
3、实用范围：真空、静止、点电荷
（1）什么样的情况下，可以将物体看成质点？ （2）质点实际存在吗？ 、点电荷： 4通过与质点相类比，你能说出出什么样的情况下可 以将带点体看成是点电荷呢？
（1）点电荷：当带电体间的距离比它们自身 的大小大得多，以至带电体的形状、大小 、 分布对它们之间的作用力可以忽略不计时，这 样的带电体就可以看成点电荷