专题1.2 库仑定律(讲)-2016-2017学年高二物理同步精品课堂(基础版)(选修3-1)(解析版)
库仑定律(讲)-2017-2018学年高二物理同步课堂(3-1)含解析
【知识与技能】1、了解定性实验探究与理论探究库伦定律建立的过程.2、库伦定律的内容及公式及适用条件，掌握库仑定律。
【过程与方法】1、通过定性实验，培养学生观察、总结的能力，了解库伦扭秤实验.2、通过点电荷模型的建立，感悟理想化模型的方法。
【情感态度与价值观】1、培养与他人交流合作的能力，提高理论与实践相结合的意识。
2、了解人类对电荷间相互作用认识的历史过程,培养学生对科学的好奇心，体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
【教学重难点】库仑定律及其理解与应用【教学过程】★知识点※知识点一、探究影响电荷间相互作实验原理如图所示，F＝_ __ mgtan _____θ，θ变大，F_变大_____；θ变小，F_变小方法（控制变量法）探究电荷间作用力与距离的关系探究电荷间作用力与电荷量的关系※知识点二、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（1）点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际并不存在。
（2)特点①带电体间的距离比它们自身的大小大得多；②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的作用力的影响可以忽略。
3．库仑定律(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，与它们的电荷量q1、q2的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.(2）表达式： 122q q F k r ，其中静电力常量k ＝9。
0×109N·m 2/C 2.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。
★重难点一、对点电荷的理解★1．点电荷是理想化的物理模型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．带电体看成点电荷的条件(1)一个带电体能否看成点电荷，要看它本身的线度是否比它们之间的距离小得多。
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。
高二物理上学期期末复习备考专题复习讲义(基础版)新人教版(new)
εrS
U
是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量,抓住 C＝4πkd、Q＝CU 和 E＝d 进行判定
即可。 【典型例题】 【例题 4】如图所示，A、B 两个平行金属板充电后与电源断开，A 板带正电，B 板带负电且接 地,两个定点 C、D 始终位于 A、B 两板间,以下说法正确的是
A．A 板不动,将 B 板向上平行移动一小段距离,则 C、D 两点间电势差增大 B．A 板不动,将 B 板向下平行移动一小段距离，则 C 点电势升高 C．B 板不动，将 A 板向上平行移动一小段距离,则 C 点电势降低 D．B 板不动，将 A 板向下平行移动一小段距离，则 C 点电势降低 【答案】B
的绝对值越大,电势能越小
能量守 恒法
在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势 能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减 小,电势能增加
3。几种常见的典型电场等势面的对比分析
电场
等势面（实线)图 重要描述
样
匀强电场
垂直于电场线的一 簇等间距平面
点电荷的 电场
以点电荷为球心的 一簇球面
等量异种 点电荷的 电场
【针对训练】如图所示，abcde 是半径为 r 的圆的内接正五边形，当在顶点 a、b、c、d、e 处 各固定有电荷量为＋Q 的点电荷时，O 点的电场强度为零;若在 e 处固定有电荷量为－3Q 的点 电荷,a、b、c、d 各处仍为电荷量为＋Q 的点电荷，则圆心 O 处的电场强度大小为（ )
4kQ A。 r2 【答案】A
中垂线上的电场强度 关于 O 点对称位置的电 场强度
沿连线先变小后变大
O 点最小,但不为零
O 点为零
O 点最大，向外逐渐减 O 点最小,向外先变大后
高中物理备课参考 库仑定律
（1）若两个小球的电荷为异性电荷，则 B 受到 A 的引力，方向指向 A。又 vn⊥AB，此 时的情况类似于万有引力定律应用于人造卫星，当 B 受到 A 的库仑力恰好等于向心力，即
k
q1q2 r2
=m
v0 2 r 时，解得当初速度满足 v0=
kq1q2 mr
时，B 球才能做匀速圆周运动，类比于人
尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问 题的求解。
（7）应用库仑定律解题应注意的问题
k Q1Q2 ① 在理解库仑定律时，有人根据公式 F= r 2 ，设想当 r→0 时得出 F→∞的结论。
从数学角度分析是正确的，但从物理角度分析，这一结论是错误的。错误的原因是：当 r→ 0 时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现 r=0 的情况。也就是 r→0 时，不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力。
造卫星的情况可以得到，当 v>v0， B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动。当 v<v0 时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动。
（2） 若两个小球的电荷为同种电荷，则 B 受到 A 的斥力而做原理 A 的变加速运动（因
为 A、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加），正确答案为 】 如图所示，在光滑绝缘的水平面上的 A、 B 两点分别放置质量为 m 和 2m 的两个点
电荷 QA和 QB。将两个点电荷同时释放，已知刚释放时 QA的加速度为 a，经过一段时间后（两 电荷未相遇），QB的加速度也为 a，且此时 QB的速度大小为 v，求
（1）此时 QA的速度和加速度各多大? （2）这段时间内 QA和 QB构成的系统增加的动能。
库仑定律+课件年高二上学期物理必修第三册
B．点电荷就是Biblioteka 积和带电荷量都很小的带电体C．据
可知，当r→0时F→∞
D．静电力常量的数值是由实验得出的
解析：选D.点电荷是一种理想化模型，它不是依据电荷量的多少和形状的大小，
而是根据研究问题的需要，故A、B错误；公式
只适用于点电荷．若
r→0时公式不再适用，故C错误；静电力常量是利用库仑扭秤实验测出，故D
库仑定律
一、实验演示：探究影响电荷间相互作用力的因素
演示一：让带电物体A靠近悬挂 在丝线的带电小球，观察在不 同距离时小球偏转角度。
A
演示二：使小球处于同一位置， 增大或减少小球所带的电荷量， 观察小球的偏角的变化关系。
结论： 实验表示，电荷之间的作用力随 电荷量 的增大而增 大，随 距离 的增大而减少。 [关键一点] 该实验采用了控制变量法探究力与电荷 量、距离之间的关系。
二、库仑定律
1.内容：真空中两个点电荷之间的相互 作用力 F的大小，跟它们的电荷量 q1， q2 的乘积成正比，跟它们的距离 r 的二 次方成反比，作用力的方向沿着它们的 连线。电荷间的作用力叫做静电力（库仑力）
2.表达式：
静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2
3.适用条件： 真空，点电荷
略的时候,就不会是均匀的带电体,也就不能被看作点
电荷
例题1.氢原子核（即质子）的质量是 1.67×1027kg ，电子的质量是 9.1×10-31kg ,在氢原子内它 们之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢核与核 外电子之间的库仑力和万有引力.
解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是
正确．
2．如图所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静 止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β， 且α<β，由此可知( )
【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版课件 选修1-1 第一章 从富兰克林到库仑 1.2
【深化探究】 库仑定律和万有引力定律相比较有什么异同？
提示：共性：两者都是与距离的平方成反比，适用条件分别是点电荷和质 点. 不同点：1库仑定律可是斥力也可以是引力，而万有引力只能是引力. 2静电力常量 k 远大于万有引力常量 G.
3．在应用库仑定律解决问题时注意：首先，在计算库仑力的大小时，不必 将表示电性的符号代入公式计算，只将电荷量的绝对值代入即可；其次，再根 据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律判断力的方向；最后，计算过 程中注意统一单位，各量必须都采用国际单位制．
大小和带电量多少决定的．
【解析】 带电体能否看成点电荷， 不能以体积大小， 带电荷量多少而论． 只 要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即 可视为点电荷．故 D 正确． 【答案】 D
理想化模型 抓住主要矛盾，突出主要因素，忽略次要因素，建立理想 化的物理模型，来简化研究的问题，是物理学中常用的研究方 法．
量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为 点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积 等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项 C 正确．
【答案】 C
2．A、B 两个点电荷之间的距离恒定，当其他电荷移到 A、B 附近时，A、B 之间的库仑力将( A．可能变大 C．一定不变 ) B．可能变小 D．不能确定
【解析】
静电感应使物体带电，不是创造了电荷，而是物体内电荷的转
移， A 正确； 不带电的两物体相互摩擦可使两者分别带上等量异种电荷， B 正确； 两个带电体接触后电荷量均分是有条件的，要求两带电体完全相同，C 错误；两 物体接触后可能带同种电荷，也可能不带电，不可能带异种电荷，当一个带电 体接触另一个不带电体时，两者一定带同种电荷，D 错误． 【答案】 AB
完整高中物理课件库仑定律
q2 而言，q1 和 q3 必为同性电荷，所以 q1 与 q3 都为负电荷．
栏
(2)由库仑定律和平衡条件知
目 链
对 q1：kq1l21q2＝k?l1q＋1ql32?2①
接
对 q3：k?l1q＋1ql32?2＝kq2l2q2 3②
例 1 真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距 r 时，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 13，
两者间的距离变为 2r，则它们之间的静电力变为 ( )
栏 目
链
接
3F
F
8F
2F
A. 8
B. 6
C. 3
D. 3
解析： 由库仑定律有： F＝kQ甲r2Q乙，F′＝kQ′r甲′Q2 ′乙其
电荷的作用力 __等__于____ 各个点电荷对这个电荷的作用力的
__矢__量__和__．
栏
目
链
7 ． 如 果 知 道 带 电 体 上 的 电 荷 分 布 ， 根 据接
库__仑__定__律__和__力__的__合__成__法__则_ ，就可以求出带电体间的静电力的大
小和方向．
栏 目 链 接
一、库仑定律
接
究工作，他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上．
库仑在军队里从事了多年的军事建筑工作，为他 1773 年
发表有关材料强度的论文积累了材料．在这篇论文里，库仑
提出了计算物体上应力和应力分布的方法，这种方法成了结 栏
目
构工程的理论基础，一直沿用到现在．
链
接
1777 年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的磁针
高二物理库伦定律PPT课件
82、“金陵十二钗”究竟多少“钗” 《红楼梦》中的“金陵十二钗”都为何许人呢？它是《红楼梦》第五回“游幻境指迷十二钗”写到警幻仙姑在太虚幻境给贾宝玉导游时引出来的，其中写的“金陵十二钗”为“正册”、“副册”、“又副册”共计三等36人。但庚辰本中有一眉批说：“ 至末回警幻情榜（实际上此回未成），方知正、副、再副，及三、四副芳讳。”可知雪芹笔下的“金陵十二钗”应为五等60人。 然而《红楼梦》中并没有明指谁是“金陵十二钗”中之人，仅是通过“判词”向人们暗示。而“判词”暗示也不过是“金陵十二钗正册”12人和“副册”1人、“ 又副册”2人。 “又副册”“判词”之一云：“霁月难逢，彩云易散。心比天高，身为下贱。风流灵巧招人怨，寿夭多因毁谤生，多情公子空牵念。”“霁月难逢”：雨过天晴时的明月叫“霁月”，点“晴”字，喻晴雯人品高尚，然而遭遇艰难。“彩云易散”隐指晴雯的横遭摧残而寿夭。 “彩云”寓“雯”字。“身为下贱”，指晴雯身为女奴，地位十分低下。“多情公子”，指贾宝玉。从这“判词”来看，晴雯属于“又副册”中人。 “又副册”“判词”之二是：“枉自温柔和顺，空云似桂如兰。堪羡优伶有福，谁知公子无缘。”写的是袭人。袭人出嫁先于宝玉出家，故有 末两句判词。续书写她在贾宝玉出家后才“不得已”嫁给蒋玉菡。从“判词”来看，袭人也属于“又副册”中人。 “副册”“判词”只有一首：“根并荷花一茎香，平生遭际实堪伤。自从两地生孤木，致使香魂返故乡。”指的是香菱。“根并荷花”，指菱根挨着莲根，隐寓香菱就是原来的 英莲。“两地生孤木”：拆字法，两个“土”（地）字，加一个“木”字，是“桂”字，寓夏金桂。后两句判词言香菱的结局当是被夏金桂虐待致死。 “正册”“判词”共十一首，隐指12个女子。我们通常所说的“金陵十二钗”即指此。 “可叹停机德，堪怜咏絮才。玉带林中挂，金 簪雪里埋。”“可叹停机德”、“金簪雪里埋”，指薛宝钗，“金簪”喻“宝钗”，“雪”，谐音“薛”，句意暗寓其结局之冷落与凄苦。“堪怜咏絮才”、“玉带林中挂”，指林黛玉，“玉带林中挂”，前三字倒读谐“林黛玉”三字，又暗示贾宝玉对林黛玉的牵挂。 “二十年来辨是非， 榴花开处照宫闱。三春争及初春景，虎兕相逢大梦归。”“三春”隐指迎春、探春、惜春，“初春”指元春。 “子系中山狼，得志更猖狂。金闺花柳质，一载赴黄粱。”“子”、“系”合而成“孙”字，指迎春的丈夫孙绍祖。“判词”寓意迎春被“中山狼”般的孙绍祖迫害致死。 “ 才自精明志自高，生于末世运偏消。清明涕送江边望，千里东风一梦遥。”前两句写探春虽然才精志高，但时运不佳。后两句写探春远嫁海隅，一去不返。 “勘破三春景不长，缁衣顿改昔年妆。可怜绣户侯门女，独卧青灯古佛旁。”“判词”暗示惜春的结局是出家为尼，伴青灯，穿缁衣终 其一生。 “富贵又何为，襁褓之间父母违。展眼吊斜晖，湘江水逝楚云飞。”前两句说史湘云自幼父母双亡，家庭的富贵并不能给她以温暖。后两句说史湘云婚后好景不长，转眼间夫妻离散。“湘江水逝楚云飞”，句中嵌有“湘”、“云”二字。 “欲洁何曾洁，云空未必空。可怜金 玉质，终陷淖泥中。”洁，既指清洁，亦指佛教所说的净。佛教宣扬现实世界是污秽的，惟有佛国才算“净土”，所以佛教又称净教。妙玉有“洁癖”，又身在佛门，故云“欲洁”。“金玉质”，喻妙玉“出身不凡，心性高洁”，但“终陷淖泥中”。 “凡鸟偏从末世来，都知爱慕此生才。 一从二令三人木，哭向金陵事更哀。”“凡鸟”合而成“凤”字。此“判词”隐寓王熙凤的结局。据脂批，贾府“事败”，王熙凤曾落入“狱神庙”，后短命而亡。 “势败休云贵，家亡莫论亲。偶因济刘氏，巧得遇恩人。”“判词”前两句写巧姐在贾府势败后，被“狠舅奸兄”所卖。后两 句写巧姐母亲王熙凤曾接济过刘姥姥，最后也得到刘姥姥的相救。 “桃李春风结子完，到头谁似一盆兰。如冰水好空相妒，枉为他人作笑谈。”首句“李”、“完”寓“李纨”二字。次句“兰”字寓李纨之子贾兰。 “情天情海幻情身，情既相逢必主淫。漫言不肖皆荣出，造衅开端实 在宁。”根据脂批，小说第十三回回目原为“秦可卿淫丧天香楼”。判词是说秦可卿与公公贾珍通奸，伤风败俗的秽行都是从宁国府开始的。 由上可知，《红楼梦》中的“金陵十二钗正册”为林黛玉、薛宝钗、贾元春、贾探春、史湘云、妙玉、贾迎春、贾惜春、王熙凤、贾巧姐、李纨和秦 可卿。 83、 小岗村的教训 1978年，安徽凤阳小岗村18户农民冒着被判“现行反革命”的风险，搞起了“大包干”，次年就翻了身，第一次向国家交了公粮，还了贷款。20多年过去了，小岗村还那么闪光吗？当年大包干的带头人严俊昌面对记者无限感慨道：“我们是一步越过温饱线，25年 未进富裕门！” 为什么小岗村被挡在了富裕门外呢？我们从报道中可看出一二。上面是这样帮助小岗村的：省财政拨了200万元专款，为小岗村修了8公里柏油马路，以便领导视察；在村头修了牌楼，以显气派；县里专门为小岗村布置了一个展览室，并好解说词；还在村西头修了十分整齐的 院墙，把一些破破烂烂遮挡起来，以免影响观瞻……而唯独省里帮助小岗村发展经济的计划，却没人督促落实，成了一篇空文！ 20多年来，应该说上面为小岗村没有少忙，但一直都忙在“包装”小岗村这个典型上，以增加“政绩”的“亮点”，没有把功夫下在发展经济上。结果，小岗人被 “牌楼”、“展览室”、“院墙”……挡住了视线，既看不到自己发展中的严重问题，也看不到外面的大千世界，成天陶醉在“当好典型”，“迎接参观”……的满足之中。改革锐气被“包装”疲了，自强精神被“包装”软了，以至今天还有村民质问记者：“既然小岗贡献那么大，国家为什么 不托我们一把呢？小岗上去了，大家面子才都好看啊！”很显然，小岗村是吃了搞花架子的大亏，是玩假弄虚把他们挡在了富裕门外。这教训特别值得我们今年在贯彻“一号文件”时认真吸取。 84、理由 凡事都有理由，食因为饥，睡因为困，坐车因为怕走路。有些事情成了习惯，似乎不 需要理由，其实理由潜在着，只是我们不怎么发觉罢了。 我们走进大小机关，碰上的第一句话永远是“找谁？”随后还要填写一张找谁的单子。似乎有熟人找熟人才是人们去这种地方的正当理由，多少年来习以为常，天经地义。于是，来也熟人去也熟人成了公共机关最不该有又是最特有的 风景。 我们平时乘车，车子坏在半路，司机售票员哪一次宣布理由不是气壮如牛？没油了！没水了！出故障了！下车吧！我从来不敢奢望听见一句道歉声，但也以为，即使你们不认错，也不必让乘客都是一副灰溜溜的模样，好像车不走了是因为乘客出门不择吉日。 我们平时办事，什 么上级有规定、领导有指示、内部有文件、这不归我管、头不在、我不知道、你找别的部门吧，种种拒绝的理由乍听上去都像那么一回事，但进一步，或者说寻找其终极理由，没有一个可以称得上是理由！比如你所谓的规定、指示、
高中物理1.2库仑定律教案新人教版选修31
选修3-1第一章库仑定律教案一、教材分析1.库仑定律既是电荷间彼此作用的大体规律，又是学习电场强度的基础不仅要求学生定性明白，而且还要求定量了解和应用。
二、展示库仑定律的内容和库仑发觉这必然律的进程，并强调该定律的条件和远大意义。
二教学目标（一）知识与技术1理解库仑定律的含义和表达式，明白静电常量。
了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。
2．渗透理想化思想，培育由实际问题进行简化抽象思维成立物理模型的力。
（二）进程与方式通过熟悉科学家在了解自然的进程中常常利用的科学方式，培育学生善用类例如法、理想化方式、实验方式等物理学习方式。
（三）情感态度与价值观通过对库仑定律探讨进程的讨论，使学生掌握科学的探讨方式，激发学生对科学的热三、教学重难点（一）重点对库仑定律的理解（二）难点对库仑定律发觉进程的探讨。
四、学情分析学生在高一已经学习了万有引力的大体知识，为过渡到本节的学习起着铺垫作用，学生已具有了必然的探讨能力、逻辑思维能力及推理演算能力。
能在老师指导下通过观察、试探，发觉一些问题和解决问题五、课前预备学生预备展示学案上预习的情形，老师预备必要的课件六、教学方式比较库仑定律与万有引力定律的异同。
七、课时安排 1课时八、教学进程1．教师演示1．1-6的实验。
2．学生注意观察小球偏角的转变和引发这一转变的原因。
3．通过对实验现象的定性分析取得：电荷之间的作使劲随电荷量的增大而增大，随距离的增大而减小。
4．法国物理学家库仑，用实验研究了电荷间彼此作用的电力，这就是库仑定律。
内容：真空中的两个点电荷之间的作使劲，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作使劲的方向在它们的连线上。
表达式：，k叫静电力常量，k=9×109 N·m2/C2。
5．介绍点电荷：①不考虑大小和电荷的具体散布，可视为集中于一点的电荷。
②点电荷是一种理想化模型。
③介绍把带电体处置为点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的形状和大小对彼此作使劲的影响能够忽略不计时。
高二物理课件-库仑定理上课 精品
4、基本电荷（元电荷） :自然界中的 最小带电单元，质子或电子的带电量 的绝对值e=1.6×10-19C 电子：e=-1.6×10-19C 质子：e=1.6×10-19C ※一切带电体所带电量都是元电 荷的正数倍
?
因带 素电 有体 关间 呢的 相 互 作 用 力 和 什 么
二、库仏定律
例题二、在真空中，点电荷A所带电量 为-4 ×10-8C，点电荷B所带电量为
2 ×10 -8C，它们相距0.2m，求 1）点电荷B所受的静电力 2）它们的距离增大为2倍，F如何变 3）距离不变，B的电量增大3倍，F 如何变化？
例题三、正点电荷A和B，带电量 均为q，若在其连线的中点上置一点电 荷C，使三者均静止，则点电荷C是： (A)带正电，电量为q／4； (B)带负电，电量为q／2； (C)带负电，电量为q／4； (D)正负电均可，电量为q／4.
（2）、接触起电：带电物体与不带电 物体接触而使不带电物体带上电荷的 现象 实质：电荷从一个物体转移到另一物 体 （3）、感应起电：把不带电物体移近 带电体,而使物体带电的现象 实质：电荷从物体一部分转移到另一 部分
3.
电荷守恒定律： 电荷既不能被创造也不能 被消灭，它们只能从一个物体 转移到另一个物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分。
作业:P120
（ 2）（３）（４）
（５）
再 见
§1
电荷间的相互作用
2004.10
一、两种电荷、电荷守恒定律
பைடு நூலகம்
1、、两种电荷 自然界中只存在正、负两种电荷， （1）、正电荷：与丝绸摩擦过的玻璃 棒所带电荷 （2)、负电荷：与毛皮摩擦过的硬胶 棒所带电荷 （3）、电量q：电荷的多少叫电量。 单位：库仏c
高二物理库仑定律北师大版知识精讲
高二物理库仑定律北师大版【本讲教育信息】一教学内容：§库仑定律（一）两种电荷：元电荷、比荷元电荷：把×10-9C即电子所带电荷的绝对值称为元电荷。
研究原子核、基本粒子时，以元电荷为单位。
（二）电荷守恒定律带电的过程，实际上是电荷重新分布的过程。
如：均分条件：两物体形状大小相同，否则不均分，讨论代数和、中和。
守恒内容：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，它可以从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，而正、负电荷代数和保持不变。
（三）库仑定律：内容：静止点电荷间的作用力跟它们电荷的乘积成正比，跟距离的平方成反比，方向在它们的连线上。
说明：（1）点电荷：形状及大小忽略不计，理想模型，能视为点电荷的带电球体，则r为球心距离。
（2）实际球体间相互作用力，如图（不能视为点电荷）（四）库仑定律的应用：.0=10)1(-529，它们之间的静电×之间的距离氧原子的电子和原子核mr10引力多大解：引申：若电子的质量m e＝9×10-31g，则电子绕核转的速度约为多大解：本题由静电力提供向心力。
（2）真空中同一直线上点电荷间相互作用问题。
例：真空中两点电荷A 和B 分别带有正电荷q 和9q ，之间距离为，如图：求一带负电的粒子－q 在C 点和D 点受到的两静电力的合力有多大解：在C 点，则同理求D 点。
说明：在用库仑定理计算静电力时，先用公式计算大小，不考虑电荷的正负问题，最后根据电荷电性判断力的方向，问题将变得简单。
引申（1）：在AB 连线上放点C ，使C 点合力为零，则C 在何处。
引申（2）：在C 点放入电荷后，使ABC 都能处于静止，则C 点电量q 为多少 解：先判断C 点位置只能在AB 之间，设距C 为，则：（2）三电荷都平衡，则对A 点分析：引申：若AB 为异种电荷，则C 点应当在何处。
分析：C 点在AB 连线上靠A 外侧。
（3）在AB 连线的中垂线上问题（等量同种和等量异种问题）。
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2016-2017学年高二物理（人教版选修3-1）同步精品课堂
※知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那么这个斥力或者引力的大小与什么因素有关呢？我们一起来分析下面这个实验装置。
Q为带正电的小球，另外一个带正电的小球P通过细线悬挂在于Q等高的位置。
小球P悬挂后，由于同种电荷相互排斥，分析P的受力如下图所示
根据细线偏转的角度θ即可判断斥力的大小
○1改变小球P的悬挂位置，从1P移动到2P再移动到3P，可以发现倾角θ逐渐变小，说明斥力在变小。
○2固定P的悬挂位置不变，改变电荷量，可以发现电荷量越大，倾角θ越大，说明斥力在增大
影响相互作用力的因素：
（1）带电体之间的距离：距离越远，电荷间相互作用力越小
（2）电荷量：电荷量越大，电荷间相互作用力越大
★注意：该探究的方法是控制变量法，仅仅是定性分析，虽然具有类似于万有引力的表达形式，但不能定量分析，所以仍旧是猜想。
【典型例题】真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止。
今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力（）
A、先增大后减小
B、不断增加
C、始终保持不变
D、不断减小
【答案】D
【解析】
【针对练习】在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。
他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。
实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。
实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的而增大，随其所带电荷量的而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。
=，即B球悬线的偏角越【解析】对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F mgtanθ
大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法。
【答案】减小，增大，控制变量法
※知识点二库伦实验
1.扭秤实验装置（如上图）
带电小球A 和不带电小球B 在轻杆两端，通过细银丝悬挂，二者由于重力而在水平位置保持平衡。
带电小球C 和带电小球A 之间产生相互作用力，导致小球A 带动轻杆在水平方向绕细银丝旋转，导致细银丝扭转，从而带动刻度盘上面的指针旋转，从而在刻度盘上面显示出作用力的大小。
（1）通过改变带电小球A 和带电小球C 之间的距离，定量分析发现相互作用力大小与距离的二次方成反比即21F r
∝ （2）库伦虽然无法测定具体的电荷量，但是已经知道一个带电体和一个完全相同的带电体接触后电荷量会平分，据此库伦利用扭秤装置探究发现了电荷间相互作用力大小与电荷量乘积成正比的关系即12F q q ∝。
综上整理分析得122q q F r
∝ 库伦最终测定给出了电荷间相互作用力的具体表达式即 122q q F k
r = 其中K 为静电力常量，力F 的单位是牛顿N ，电荷量Q 的单位是库伦C ，距离r 的单位是米m ，所以静电力常量的单位是牛·平方米每二次方库22m /N C ∙.
库伦经过定性分析，最终测出静电力常量为9229.010m /K N C =⨯∙。
★注意：库伦正是通过扭秤实验发现了电荷间相互作用力的规律，并测量出静电力常量。
【典型例题】物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列说法中正确的是
A ．安培提出场的概念
B ．库仑测量出了静电力常量
C ．法拉第发现了电流的磁效应
D ．奥斯特发现了电磁感应定律 【答案】B
【解析】
【针对训练】在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
下列表述符合物理学史实的是（）
A．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究
B．法拉第发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的
C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
【解析】库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究,A正确；奥斯特发现电流的磁效应，B错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，没有直接用实验进行了验证，而是合理外推得到，C错误；电场线和磁感线都是法拉第引入的，D错误。
【答案】A
※知识点三库仑定律
库伦在前人工作基础上，结合自己的扭秤实验，最终提出了电荷间相互作用力的规律即库仑定律内容：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。
电荷间的相互作用力叫做静电力或库仑力
库仑定律的适用条件：
（1）真空中（空气中近似适用）
（2）点电荷（带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小和电荷分布情况对它们之间作用力的影响可以忽略，这样的带电体就可以叫做点电荷）。
（3）公式中的电荷量仅带入电荷量的绝对值，不带正负号。
★注意：点电荷的概念类似于质点的概念，是理想化模型
库伦定律仅判断静电力的大小，具体方向还要根据同种电荷相互排斥异种电荷相互排斥来判断。
带点粒子之间的库仑力远远大于它们之间的万有引力，所以微观粒子之间的相互作用仅考虑库仑力，万有引力忽略不计。
【典型例题1】下列关于点电荷的说法中，正确的是()
A．把质子或电子叫元电荷
B．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷
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．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷
【答案】BC
【解析】元电荷是电荷量最小单位，不是质子也不是电子。
能否把一个带电体看成点电荷，关键在于
我们分析时要看带电体的体积大小和形状对所研究的问题的影响是否可以忽略．能否把一个带电体看做点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选BC。
【典型例题2】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 q
1q
2
/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。
【答案】D
【解析】
【针对训练1】真空中有两个固定点电荷q1与q2，若电荷量都变为原来的2倍，则它们间的库仑力变为原来的（）
A．1/4 倍B．1/2 倍C．2倍D．4倍
【答案】D
【解析】真空中有两个固定点电荷之间的距离保持不变，当电荷量都变为原来的2倍，电荷量的乘积
变为原来的4倍，根据库仑定律
2
2
1
r
q
kq
F
可知，库仑力变为原来的4倍．故选D
【针对训练2】如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同
时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(
)
A．速度变大，加速度变大
B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变小
D．速度变小，加速度变大
【答案】C
【解析】同种电荷静止释放后，由于同种电荷排斥，在光滑的水平面上，AB都受到斥力作用做加速运
动，速度一直增大，选项BD 错。
根据库伦力
2a b kQ Q F r =，加速度
2a b kQ Q F a m mr ==，随着距离的增大，加速度逐渐变小，选项A 错C 对。
【针对训练3】 如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球处于静止状态，电量分别为q A 、q B ，相距L.则A 对B 的库仑力
A ．2L q q k
F B A AB =，方向由A 指向B B ．L q q k
F B A AB =，方向由A 指向B C ．2L q q k
F B A AB =，方向由B 指向A D ．L
q q k
F B A AB =，方向由B 指向A 【答案】C
【解析】
：。