(精品课件)1.2 库仑定律上课用2
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《库仑定律》PPT课件
15
核心要点 对“点电荷”的理解 [观察探究]
如图，“嫦娥三号”月球探测器升空过程中由于与大气摩擦 产生了大量的静电。 (1)在研究“嫦娥三号”与地球的静电力时，能否把“嫦娥三号” 看成点电荷？ (2)研究点电荷有什么意义？ 答案 (1)能 (2)点电荷是理想化模型，实际中并不存在，是我们 抓住主要因素、忽略次要因素抽象出的物理模型。
第2节 库仑定律
-.
1
物理观念
科学思维
科学探究
核心素养
1.通过抽象概括建立点 电荷这种理想化模型。 1.知道点电荷的概念。 2.进一步了解控制变量 2.理解库仑定律的内容、 法在实验中的作用。 公式及适用条件。 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。
4
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。
5
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___。
21
核心要点 对库仑定律的理解
[观察探究] 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的 相同的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同 位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。此实验得出的结论是什么？ 答案 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量 的方法进行，如本实验，根据小球的偏角可以看出小球所受作用 力逐渐减小，由于没有改变电性和电荷量，不能研究电荷之间作 用力和电性、电荷量关系，故得出的实验结论是：电荷之间作用 力的大小与两电荷间的距离有关。
核心要点 对“点电荷”的理解 [观察探究]
如图，“嫦娥三号”月球探测器升空过程中由于与大气摩擦 产生了大量的静电。 (1)在研究“嫦娥三号”与地球的静电力时，能否把“嫦娥三号” 看成点电荷？ (2)研究点电荷有什么意义？ 答案 (1)能 (2)点电荷是理想化模型，实际中并不存在，是我们 抓住主要因素、忽略次要因素抽象出的物理模型。
第2节 库仑定律
-.
1
物理观念
科学思维
科学探究
核心素养
1.通过抽象概括建立点 电荷这种理想化模型。 1.知道点电荷的概念。 2.进一步了解控制变量 2.理解库仑定律的内容、 法在实验中的作用。 公式及适用条件。 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。
4
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。
5
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___。
21
核心要点 对库仑定律的理解
[观察探究] 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的 相同的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同 位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。此实验得出的结论是什么？ 答案 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量 的方法进行，如本实验，根据小球的偏角可以看出小球所受作用 力逐渐减小，由于没有改变电性和电荷量，不能研究电荷之间作 用力和电性、电荷量关系，故得出的实验结论是：电荷之间作用 力的大小与两电荷间的距离有关。
1-2-库仑定律-课件(共52张PPT)
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
第一章 2 库仑定律
第一章 2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
※ 知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法 ※ 掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关 ※ 问题
通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样 ※
第一章 2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
2．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：F＝ kQr1Q2 2，其中静电力常量 k＝ 9.0×109 N·m2/C2。
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。
第一章 2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
点电荷 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。
第一章 2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
2．注意区分点电荷与元电荷
(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是
电荷量的最小单位。
(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。
第一章 2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
二、对库仑定律的理解 1．库仑定律的适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。 以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。 2．库仑定律中的静电力常量 k，只有在公式中的各量都采 用国际单位时，才可以取 k＝9.0×109N·m2/C2。 3．静电力的确定方法：静电力的大小计算和方向判断一 般分开进行。
第一章 2 库仑定律
第一章 2
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※ 知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法 ※ 掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关 ※ 问题
通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样 ※
第一章 2
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2．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：F＝ kQr1Q2 2，其中静电力常量 k＝ 9.0×109 N·m2/C2。
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。
第一章 2
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点电荷 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。
第一章 2
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2．注意区分点电荷与元电荷
(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是
电荷量的最小单位。
(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。
第一章 2
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二、对库仑定律的理解 1．库仑定律的适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。 以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。 2．库仑定律中的静电力常量 k，只有在公式中的各量都采 用国际单位时，才可以取 k＝9.0×109N·m2/C2。 3．静电力的确定方法：静电力的大小计算和方向判断一 般分开进行。
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
高中物理课件-1.2 库仑定律 课件
F库
k
q1q2 r2
=（9.0×109）×
1.61019 1.61019 5.31011 2
=8.2×10-8 N
F万
G
m1m2 r2
6.7 1011
1.67 1027 9.11031 5.31011 2
N
3.61047 N
F库 2.31039
F万
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子 的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。
扭
秤 带电小球C
实
验
带电小球A
工作原理:力矩平衡
库伦扭秤构造
细银丝
平衡小球 （不带电）
静电力力矩＝金属细丝扭转力矩.
库仑扭秤实验
研究方法： 控制变量法
1.F与r的关系(q不变）
改变AC之间的距离，记录每次悬丝扭转
的 角度，便可测得力F,结果力与距离的关
系是
r ，即
F
1
2
2.F与q的关系(r不变）
电量平均分配
多个点电荷的问题
实验证明：
两个点电荷之间的作用 力不因第三个点电荷的存 在而有所改变。因此两个 或两个以上点电荷某一个 点电荷的作用力，等于各 点电荷单独对这个电荷的
作用力的矢量和。
q1 q3
q2
例6：如图A、B、C三点位于一直角三角形的
三个顶点，角B为30度，现在A、B两点放置
点电荷qA、 qB,测得在C点处正点电荷受静电 力方向与AB平行向左，则A带____电， qA：
3.综合有:
F
∝
1 r2
F q q 12
F
qq 12 r2
F
k
新版 1.2库仑定律(共34张PPT)学习PPT
库仑定律的适用条件：
它们的加速度之比不断减少；
①真空中 ②点电荷
可见,微观粒子间的万有引力小于库伦力,因此在研究微观带电粒子相互作用时,可以把万有引力忽略掉。
√ 分析问题给定条件是否满足库仑定律的适用条件。
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。
二、库伦的实验 √ 培养学生热爱科学的精神。
教学难点：库伦扭秤实验 本规律，表达式 ，请你思考下面的问题：
库仑定律是电磁学的基本定律之一。 内，异种电荷沿连线向外）。
库仑定律求解注意问题 两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个小球的作用力相等，所以他断定这两个小
球的带电量相等。 它们的动能之和不断增加。
库仑定律的内容及条件 它们的相互作用力不断减少；
正确应用库仑定律解决多电荷之间的作用。 ①真空中 ②点电荷 现给小球一垂直于细线方向的初速度 ，使小球在水平面上开始运动。 把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置如上图比较小球在不同位置所受电力的大小 。 它们的相互作用力不断减少；
内容解析
一、库仑定律 二、库伦的实验
探究
影响电荷间相互作用力的因素
实 验 装 置 图
实验内容
把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在 丝线上的带正电的小球先后挂在p1,p2,p3等位置 如上图比较小球在不同位置所受电力的大小。小 球所受电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的 角度显示出来，偏角越大，表示小球受到的电力 越大。
把小球挂在同一位置，增大或减小它所带的 电荷量，比较小球所受电力大小的变化。
通过实验你观察到了什么现象？你能总结出 都有哪些因素在影响电荷间的相互作用了吗？这 些因素对作用力的大小有什么影响？
《库仑定律》ppt教材-人教版2
3．关于库仑定律，下列说法正确的是( D )
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0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
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
解析 当火箭离开地球较远时，火箭的大小对火箭与地球 之间的距离可忽视不计．电荷在火箭上的分布情况对研究火箭 与地球间静电力的作用可忽略不计，此时火箭可看作点电荷， 故选B项．
考点二 对库仑定律的理解
解析 点电荷是一种理想化模型，实际中并不存在．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、大小及电荷分布对所研究问题的影响能否 忽略不计，A、D两项正确．
2．如图所示，两个带电球，大球的带电荷量大于小球的带 电荷量，可以肯定( D )
A．两球都带正电 B．两球都带负电 C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D．两球受到的静电力大小相等
6．如图所示，有三个点电荷 A、B、C 位于一个等边三角形 的三个顶点上，已知：三角形边长为 1 cm，B、C 电荷量为 qB ＝qC＝1×10－6 C，A 电荷量为 qA＝－2×10－6 C，A 受 B、C 两 个电荷的静电力的合力 F 的大小和方向为( D )
A．180 N，沿 AB 方向 B．180 3 N，沿 AC 方向 C．180 N，沿∠BAC 的角平分线 D．180 3 N，沿∠BAC 的角平分线
7.如图所示，直径为L的光滑绝缘半圆环固
1.2库仑定律.ppt
意 异种电荷相吸；
（3）静电力仍遵循牛顿第三定律。
适用范围：真空、静止、点电荷
在空气中的结果与真空中相差很小，因此在空气中也 可使用此公式。
在公式 F F→∞吗？
k Q1Q2 r2
中，当r→0时，
当r→0时，电荷已经不能视为点电荷，故该公式不再 适用，但仍有静电力作用。
思考：当有两个以上的点电荷时，如何求一个点 电荷所受静电力呢？
T
F
mg
方法：
（1）求出每个电荷对所研 究电荷的库仑力； (2)用平行四边形定则求出 合力。
例题：（课本P9）
静电力的叠加
例题：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× 10-27kg，电子的质量为 9.1×10-31kg）
第2节 库仑定律
两 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 电 荷 之 间 的 相 互 作 讨 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之 用 论 间相互作用力的大小决定于哪些因素呢？
探究影响电荷间相互作用力的因素
请填课本P7的空
实验结论 电荷之间的相互作用：
随电荷量的增大而增大， 随它们之间距离的增大而减小
结因可F解论此以电：：在把氢研微万k原究观有q子1r微粒引q2核2观子力与带间忽9电.电的略0子粒万.1之0子有9 间的引((的15相力..63库互远11仑00作小力119用1于))22时库FN电，仑为力8：.，2 108 N
氢原子核与电子之间的万有引力 F 引 为：
3.610 N F引 G
m1m2 r2
点电荷
1、概念：详见课本P7 2、条件：
（3）静电力仍遵循牛顿第三定律。
适用范围：真空、静止、点电荷
在空气中的结果与真空中相差很小，因此在空气中也 可使用此公式。
在公式 F F→∞吗？
k Q1Q2 r2
中，当r→0时，
当r→0时，电荷已经不能视为点电荷，故该公式不再 适用，但仍有静电力作用。
思考：当有两个以上的点电荷时，如何求一个点 电荷所受静电力呢？
T
F
mg
方法：
（1）求出每个电荷对所研 究电荷的库仑力； (2)用平行四边形定则求出 合力。
例题：（课本P9）
静电力的叠加
例题：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× 10-27kg，电子的质量为 9.1×10-31kg）
第2节 库仑定律
两 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 电 荷 之 间 的 相 互 作 讨 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之 用 论 间相互作用力的大小决定于哪些因素呢？
探究影响电荷间相互作用力的因素
请填课本P7的空
实验结论 电荷之间的相互作用：
随电荷量的增大而增大， 随它们之间距离的增大而减小
结因可F解论此以电：：在把氢研微万k原究观有q子1r微粒引q2核2观子力与带间忽9电.电的略0子粒万.1之0子有9 间的引((的15相力..63库互远11仑00作小力119用1于))22时库FN电，仑为力8：.，2 108 N
氢原子核与电子之间的万有引力 F 引 为：
3.610 N F引 G
m1m2 r2
点电荷
1、概念：详见课本P7 2、条件：
1.2库仑定律精品课件
4、电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消灭，它只能从一 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， 在转移的过程中,电荷的总量不变.
复习回顾：
5、元电荷：最小电荷量。电子、质子、正电子所带电荷量都等 于元电荷。
e 1.601019 C
6、比荷：电子的_电__荷__量___与其_质___量____之比，叫做电子 的比 荷。它也是一个重要的物理量
（2）点电荷：是一种理想化的模型.
+ ++
+
+ ++
+
相距较近时，由于同种电荷相互排斥，电荷在带电体重新分布。这
种情况下，带电体不能看作点电荷
++ + +
+++ +
当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
小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略，这种情况下，带 电荷体集可中看 的作 球点 心电 ，荷r是。两利球用心公间式的F距离k 。qr1q22 求二者间静电 存在表现
F＝kqr1q2 2 电荷相吸或相斥
F＝Gmr1m2 2 物体相吸
作用媒体
电场
引力场
适用条件 真空中静止点电荷
两质点间
统一性 遵循距离的“平方反比”规律，都是“场”的作用
库仑定律适用范围：真空的静止点电荷
点电荷：
（1）概念：当一个带电体本身的线度比它到其他带 电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相 互作用时，该带电体的形状大小以及电荷在其上的分 布状况均无关紧要，该带电体可看做一个带电的点， 这样的电荷称为点电荷.
（2)保持A的带电量不变，改变A和C之间的距离r， 记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系
复习回顾：
5、元电荷：最小电荷量。电子、质子、正电子所带电荷量都等 于元电荷。
e 1.601019 C
6、比荷：电子的_电__荷__量___与其_质___量____之比，叫做电子 的比 荷。它也是一个重要的物理量
（2）点电荷：是一种理想化的模型.
+ ++
+
+ ++
+
相距较近时，由于同种电荷相互排斥，电荷在带电体重新分布。这
种情况下，带电体不能看作点电荷
++ + +
+++ +
当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
小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略，这种情况下，带 电荷体集可中看 的作 球点 心电 ，荷r是。两利球用心公间式的F距离k 。qr1q22 求二者间静电 存在表现
F＝kqr1q2 2 电荷相吸或相斥
F＝Gmr1m2 2 物体相吸
作用媒体
电场
引力场
适用条件 真空中静止点电荷
两质点间
统一性 遵循距离的“平方反比”规律，都是“场”的作用
库仑定律适用范围：真空的静止点电荷
点电荷：
（1）概念：当一个带电体本身的线度比它到其他带 电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相 互作用时，该带电体的形状大小以及电荷在其上的分 布状况均无关紧要，该带电体可看做一个带电的点， 这样的电荷称为点电荷.
（2)保持A的带电量不变，改变A和C之间的距离r， 记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系
《库仑定律》PPT课件(第2课时)
A
+
+
+
O
+ +
+
C
F
+ +
B
二、三个自由点电荷平衡问题
q1
q2
q3
三个小球都平衡时，q3在什么位置？ q3与q1、q2带电性质如何？ q3与的q1、q2大小关系如何？
例题:在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A带电
+Q，B带电-9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电
荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷？放在何处？
所带电量为多少？
A +Q 0.4m
B -9Q
1.若引入的是正电荷C，考查它在B的右侧、AB之间、A的左侧 受力情况。
A +Q 0.4m
B -9Q
× × × (1)B的右侧 (2)AB之间
(3)A的左侧
2.若引入的是负电荷C，考查它在B的右侧、AB之间、A的左侧 受力情况。
× × √ (1)B的右侧 (2)AB之间
练习2.真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，
点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则( ) A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷 C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近
【变式训练】如图所示，三个点电荷q1、q2、q3，固定在一直线上，
q2与q3距离为q1与q2距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合均为零，
对A、B球受力分析
对A：
FN
FT1
F1 sin 600
F1 sin 300 mg
FT1 FT2
F2
对B：
FT 2
FT 2
cos300 F2 cos300
1.2库仑定律 高中必修物理教学课件PPT 人教版
• 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．
课堂训练
3、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c不
带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定
距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c
球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的
静电力将变为（ ）C。
A．F/2
B．F/4
C．F/8
思考题
两个靠近的带电球体，是否可以看 出是集中在球心位置的点电荷？
不可以
课堂训练
1、两个半径为0.3m的金属球，球心相距 1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C的正 电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带 +1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的电量时， 相互作用力为F2 , 则（ ） A．F1 = F2
课堂训练
3、下列说法中正确的是： D 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． C .根据公式可知F=k(q1q2)/r2, 当间距
r→0时,静电力F→∞ D .静电力常量的数值是由实验得到的．
库仑的实验
库 仑 扭 秤
库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。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。(设计的
从例题可以看 出：电子和质子的 静电力是它们间万 有引力的2.3×1039 倍.正因如此,以后在 研究带电微粒间相 互作用时,经常忽略 万有引力.
对于一般的带电体,静电力也比万有 引力大得多,因此研究两个带电体间的相 互作用时也忽略万有引力.
课堂训练
3、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c不
带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定
距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c
球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的
静电力将变为（ ）C。
A．F/2
B．F/4
C．F/8
思考题
两个靠近的带电球体，是否可以看 出是集中在球心位置的点电荷？
不可以
课堂训练
1、两个半径为0.3m的金属球，球心相距 1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C的正 电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带 +1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的电量时， 相互作用力为F2 , 则（ ） A．F1 = F2
课堂训练
3、下列说法中正确的是： D 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． C .根据公式可知F=k(q1q2)/r2, 当间距
r→0时,静电力F→∞ D .静电力常量的数值是由实验得到的．
库仑的实验
库 仑 扭 秤
库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。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。(设计的
从例题可以看 出：电子和质子的 静电力是它们间万 有引力的2.3×1039 倍.正因如此,以后在 研究带电微粒间相 互作用时,经常忽略 万有引力.
对于一般的带电体,静电力也比万有 引力大得多,因此研究两个带电体间的相 互作用时也忽略万有引力.
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乙
丙
电荷之间作用力的大小决定于哪些因素呢？
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
小球受力 示意图
α T
F G tan
F
演示：
结论：
G
偏角越大， 力越大
1.距离越近，偏角越大，力越大； 距离越远， 力越小。
2.带电量越大，偏角越大，力越大； 带电量越小， 力越小。
一、探究影响电荷间相互作用力的因素 影响两电荷之间相互作用力的因素：
典题评析
【例题1】：已知氢核（质子）质量1.67×10-27kg．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5.3×10-11 m。试比较氢 核与核外电子之间的库仑力和万有引力。
解：氢核与电子所带的电荷量都是 1.6×10-19c. 19 19 q1 q 2 1 . 6 10 1 . 6 10 F库 k 2 =（9.0×109）× 11 2 r 5.3 10
电量均分
A
q
C
q 2
A
C
q 2
A
q 2
q 4
D
A
条件：完全相同的小球
二、库仑定律
内容：真空中两个静止点电荷之间相互作 用力，与它们的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。
电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
表达式：
F k
q q r
1 2
2
适用条件：
难点突破1
两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带
1.5×10−5 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带 +1.5×10−5 C和−1.5×10−5 C的电量时，相互作用力为F2 , 则 （ ） A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．无法判断
复习回顾
1.万有引力定律表达式
2.起电方法
1.摩擦起电 2.感应起电 3.接触带（起）电
m1m2 F万 G 2 r
3.电荷守恒定律 在一个与外界没有电荷交换的系统内，电荷 的代数和总是保持不变。 4.元电荷
e 1.6010 C
19
探究起航
同种电荷之间存在斥力 异种电荷之间存在引力
F
甲
F k
r
2
二、库仑的实验——库仑扭秤实验
库仑扭秤
刻度盘与指针 细银丝
带电小球C
平衡小球
带电小球A
库仑的实验
研究方法： 控制变量法
1、F F与 r的关系 1、 与 r的关系(q不变）
库仑扭秤1
库仑扭秤3
结论：保持两球上的电量不变，改 变两球之间的距离r，从实验结果中 库仑得出静电力与距离平方成反比。 即 F∝ 1 r
真空中(静止)点电荷
点电荷
1、在研究带电体间的相互作用时，如果
带电体自身的大小远小于它们之间的距 离．以至带电体自身的大小、形状及电荷分 布状况对我们所讨论的问题影响甚小，相对 来说可把带电体看作一带电的点，叫做点电 荷。
不是点电荷
Q L=4r Q
2、点电荷是实际带电体在一定条件下的 抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的 一个理想化的模型，类似于力学中的质点。
kq1q2 L2 9 109 1.5 105 1.5 105 F1 2.025N 2 1.0 F
0.3m
1.0m
9 109 1.5 105 1.5 105 F2 2.025N 2 1.0
难点突破1
0.3m
0.3m
1.0m
1.0m
0.3m
1.0m
=8.2×10-8 N
m1m2 F万 G 2 r
6.7 1011
3.6 1047 N
F库 F万 2.3 1039
1.67 10 9.1 10 N 5.3 10
27 31 11 2
可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子 的相互作用时，可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。
解：q3共受F1和F2两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间的距离 r 都相同, q1 所以
q 9.0 10 2 10 F1=F2=K = 2 r 0.52
2
9
6 2
F2 N q3
30°
2
库仑的实验
2、F与q的关系（r不变）
库仑扭秤1
库仑扭秤2
结论：保持两球间的距离不变， 改变两球带电量，从实验结果中 库仑得出了静电力与电量乘积成 正比。即 F q q
1 2
综合有:
F∝ 1
F q
1
r
2
qቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
q1q2
r2
2
q1q2 F k 2 r
式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通 过实验测定其值为: k 9.0 109 N m 2 / C 2
1.0m
0.3m
难点突破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=kq1q2/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：真空和点电荷。
多个点电荷的问题
q1
q3
q2
实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三 个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个 以上点电荷某一个点电荷的作用力，等于各点 电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
典 题 评 析
【例题2】：真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2 × 10-6 c, 求 它们所受的库仑力。
学习目标 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． 过程与方法 1、渗透理想化方法，树立由实际问题进行简化 抽象建立物理模型的能力意识． 2、进一步体会控制变量的科学研究方法. 情感态度价值观 领略自然界的奇妙与和谐；体会库仑定律探究 过程智慧与方法； 学习重点、难点 库仑定律的理解与应用
电量q 、距离r 。
的增大而增大，随着距离（r）的增大而减小。
关系：两个电荷之间的作用力（F）随着电荷量（q）
猜想：F与q、r有什么具体关系？
两个物体之间的作用力（ F）随着质量（m） 再猜想 ：电荷之间相互作用力的大小会不会与万有 的增大而增大，随着距离（r）的增大而减小。 引力定律的大小具有相似的形式呢？会不会 是 q1 q2 ？