人教版(2019)高一物理必修三 9.2.库仑定律课件(共58张)
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
电荷单独对这个点电荷的作用力的矢__量__和__。
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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。 ( √ )
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AD [无论两带电体自身大小怎样，当两带电体之间的距离远大 于它们的大小时，带电体本身的大小对于所研究的问题影响很小， 可把带电体看作点电荷，选项 A 正确，而选项 C 错误；尽管带电体 很小，但两带电体相距很近，以至于本身的大小和形状对问题的影 响不能忽略，两带电体也不能被看作点电荷，选项 B 错误；两个带 电金属小球，若离的很近，两球所带的电荷在静电力作用下会分布 不均，电荷的分布影响到静电力的大小，若带同种电荷，相互排斥， 等效的点电荷间距大于球心距离；若带异种电荷，相互吸引，等效 的点电荷间距小于球心距离，因此，选项 D 正确。]
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3．库仑定律与万有引力定律的比较 (1)库仑定律和万有引力定律都遵从与距离的二次方成反比规 律，人们至今还不能说明它们的这种相似性。
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(2)两个定律列表比较如下
物理定律 比较内容
万有引力定律
库仑定律
公式 产生原因
F＝Gmr21m2
F＝kqr12q2
只要有质量，就有引 存在于电荷间，两带电
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自主预习 探新知
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一、电荷之间的作用力 1．实验探究 (1)带电小球由于受到带电体对其的作用力而使丝线偏离竖直方 向 θ 角。
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(2)在电荷量不变的情况下，小球离带电体越近，角度 θ 越_大_， 离带电体越远，角度 θ 越_小_。
(3)在距离不变的情况下，带电体电荷量越大，角度 θ 越大__，电 荷量越小，角度 θ 越小__。
(4)结论：影响两电荷之间相互作用力的因素：距__离__、电__荷__量__。
电荷间的相互作用力随带电体间距离的减小而增大，随带电体所带 电荷量的增加而增大。
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2．库仑定律：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。
[答案]
负电荷
1 16q1
在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b
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【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
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C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以 至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影 响可以忽略时，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
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二、库仑的实验 1．实验装置
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2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
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3．真空中两个点电荷相距为 r 时，它们间的静电力大小为 F；
如果保持它们的电荷量不变，而将距离增大为 2r，则静电力大小将
变为( )
A．2F
B．F
F C.4
F D. 2
C [由库仑定律得：F＝kqrQ2 ，当距离变为原来的 2 倍，F′＝
kq4Qr2，所以 F′＝F4，选项 C 正确。]
甲
乙
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库仑定律的应用 1．分析带电体在有库仑力作用下的平衡问题时，方法仍然与解 决力学中物体的平衡问题的方法一样，具体步骤： (1)确定研究对象；(2)进行受力分析；(3)建立坐标系；(4)列方程 F 合＝0，正交分解，∑Fx＝0，∑Fy＝0；(5)求解方程。
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2．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相 反。 (2)规律 “三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上； “两同夹异”——正负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。
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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
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B [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，选 B。]
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【例 3】 a、b 两个点电荷相距 40 cm，电荷量分别为 q1、q2， 且 q1＝9q2，都是正电荷。现引入点电荷 c，这时 a、b 电荷恰好都处 于平衡状态。试问：点电荷 c 的带电性质是怎样的？电荷量为多大？ 它应该放在什么地方？
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[解析] 设 c 与 a 相距 x，则 c、b 相距 0.4 m－x，设 c 的电荷量 为 q3，根据二力平衡可列平衡方程。
力，因此称为万有引 体的库仑力由电荷的
力，两物体间的万有引 性质决定，既有引力，
力总是引力
也有斥力
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物理定律 比较内容
万有引力定律
库仑定律
相互作用
吸引力与它们质量的 库仑力与它们电荷量
乘积成正比
的乘积成正比
遵从牛顿第三定律
相似
与距离的关系为平方反比
都有一个常量
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(3)对于微观的带电粒子，它们之间的库仑力要比万有引力大得 多。电子和质子的静电引力 F1 是它们间万有引力 F2 的 2.3×1039 倍， 正因如此，以后在研究带电微粒间的相互作用时，可以忽略万有引 力。
第九章 静电场及其应用
2.库仑定律
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[学习目标] 1.知道点电荷的概念，体会物理中的理想模型方法。 (难点)2.了解库仑扭秤实验。3.掌握库仑定律的内容、公式及适用条 件，知道静电力常量，并会求点电荷间的作用力。(重点)4.知道两个 相同的金属小球互相接触后电荷分配规律。(重点)5.通过对比静电力 和万有引力，体会自然规律的多样性和统一性。(难点)
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A．可用控制变量法，探究 F 与 Q、q、d 的关系 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
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AC [保持 Q、q 不变，减小 d，则 θ 变大，说明 F 与 d 有关， 但不能确定成反比关系，选项 B 错误；保持 Q、d 不变，减小 q，则 θ 变小，说明 F 与 q 有关，选项 C 正确；保持 q、d 不变，减小 Q， 则 θ 变小，说明 F 随 Q 的减小而减小，但不能确定成正比关系，选 项 D 错误；由上述可知选项 A、C 正确。]
a 平衡，则 k0.q41qm2 2＝kqx1q23 b 平衡，则 k0.q41qm2 2＝k0.4qm2q－3 x2 c 平衡，则 kqx1q23＝k0.4qm2q－3 x2
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
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合作探究 攻重难
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对点电荷的理解
1．点电荷是物理模型 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。
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2．带电体看成点电荷的条件 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体 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，带电体就能看成点 电荷。
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3．注意区分点电荷与元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，其数值等于一个电子或一个质子所 带电荷量的绝对值。 (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 电荷量可以很大也可以很小，但它一定是元电荷的整数倍。
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【例 1】 (多选)下列关于点电荷的说法正确的是( ) A．两个带电体无论多大，只要它们之间的距离远大于它们的大 小，这两个带电体就可以看作点电荷 B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看 作点电荷 C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷 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
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
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2．两个半径均为 R 的带电金属球所带电荷量分别为 Q1 和 Q2， 当两球心相距 3R 时，相互作用的库仑力大小为( )
A．F＝kQ31RQ22
B．F＞kQ31RQ22
C．F＜kQ31RQ22
D．无法确定
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2 F，C 项正确。]
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两金属导体接触后电荷量的分配规律
(1)当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能使两者 均带电，但无法确定所带电荷量的多少。
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
电荷单独对这个点电荷的作用力的矢__量__和__。
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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。 ( √ )
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AD [无论两带电体自身大小怎样，当两带电体之间的距离远大 于它们的大小时，带电体本身的大小对于所研究的问题影响很小， 可把带电体看作点电荷，选项 A 正确，而选项 C 错误；尽管带电体 很小，但两带电体相距很近，以至于本身的大小和形状对问题的影 响不能忽略，两带电体也不能被看作点电荷，选项 B 错误；两个带 电金属小球，若离的很近，两球所带的电荷在静电力作用下会分布 不均，电荷的分布影响到静电力的大小，若带同种电荷，相互排斥， 等效的点电荷间距大于球心距离；若带异种电荷，相互吸引，等效 的点电荷间距小于球心距离，因此，选项 D 正确。]
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3．库仑定律与万有引力定律的比较 (1)库仑定律和万有引力定律都遵从与距离的二次方成反比规 律，人们至今还不能说明它们的这种相似性。
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(2)两个定律列表比较如下
物理定律 比较内容
万有引力定律
库仑定律
公式 产生原因
F＝Gmr21m2
F＝kqr12q2
只要有质量，就有引 存在于电荷间，两带电
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自主预习 探新知
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一、电荷之间的作用力 1．实验探究 (1)带电小球由于受到带电体对其的作用力而使丝线偏离竖直方 向 θ 角。
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(2)在电荷量不变的情况下，小球离带电体越近，角度 θ 越_大_， 离带电体越远，角度 θ 越_小_。
(3)在距离不变的情况下，带电体电荷量越大，角度 θ 越大__，电 荷量越小，角度 θ 越小__。
(4)结论：影响两电荷之间相互作用力的因素：距__离__、电__荷__量__。
电荷间的相互作用力随带电体间距离的减小而增大，随带电体所带 电荷量的增加而增大。
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2．库仑定律：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。
[答案]
负电荷
1 16q1
在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b
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【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
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C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以 至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影 响可以忽略时，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
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二、库仑的实验 1．实验装置
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2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
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3．真空中两个点电荷相距为 r 时，它们间的静电力大小为 F；
如果保持它们的电荷量不变，而将距离增大为 2r，则静电力大小将
变为( )
A．2F
B．F
F C.4
F D. 2
C [由库仑定律得：F＝kqrQ2 ，当距离变为原来的 2 倍，F′＝
kq4Qr2，所以 F′＝F4，选项 C 正确。]
甲
乙
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库仑定律的应用 1．分析带电体在有库仑力作用下的平衡问题时，方法仍然与解 决力学中物体的平衡问题的方法一样，具体步骤： (1)确定研究对象；(2)进行受力分析；(3)建立坐标系；(4)列方程 F 合＝0，正交分解，∑Fx＝0，∑Fy＝0；(5)求解方程。
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2．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相 反。 (2)规律 “三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上； “两同夹异”——正负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。
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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
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B [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，选 B。]
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【例 3】 a、b 两个点电荷相距 40 cm，电荷量分别为 q1、q2， 且 q1＝9q2，都是正电荷。现引入点电荷 c，这时 a、b 电荷恰好都处 于平衡状态。试问：点电荷 c 的带电性质是怎样的？电荷量为多大？ 它应该放在什么地方？
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[解析] 设 c 与 a 相距 x，则 c、b 相距 0.4 m－x，设 c 的电荷量 为 q3，根据二力平衡可列平衡方程。
力，因此称为万有引 体的库仑力由电荷的
力，两物体间的万有引 性质决定，既有引力，
力总是引力
也有斥力
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物理定律 比较内容
万有引力定律
库仑定律
相互作用
吸引力与它们质量的 库仑力与它们电荷量
乘积成正比
的乘积成正比
遵从牛顿第三定律
相似
与距离的关系为平方反比
都有一个常量
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(3)对于微观的带电粒子，它们之间的库仑力要比万有引力大得 多。电子和质子的静电引力 F1 是它们间万有引力 F2 的 2.3×1039 倍， 正因如此，以后在研究带电微粒间的相互作用时，可以忽略万有引 力。
第九章 静电场及其应用
2.库仑定律
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[学习目标] 1.知道点电荷的概念，体会物理中的理想模型方法。 (难点)2.了解库仑扭秤实验。3.掌握库仑定律的内容、公式及适用条 件，知道静电力常量，并会求点电荷间的作用力。(重点)4.知道两个 相同的金属小球互相接触后电荷分配规律。(重点)5.通过对比静电力 和万有引力，体会自然规律的多样性和统一性。(难点)
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A．可用控制变量法，探究 F 与 Q、q、d 的关系 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
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AC [保持 Q、q 不变，减小 d，则 θ 变大，说明 F 与 d 有关， 但不能确定成反比关系，选项 B 错误；保持 Q、d 不变，减小 q，则 θ 变小，说明 F 与 q 有关，选项 C 正确；保持 q、d 不变，减小 Q， 则 θ 变小，说明 F 随 Q 的减小而减小，但不能确定成正比关系，选 项 D 错误；由上述可知选项 A、C 正确。]
a 平衡，则 k0.q41qm2 2＝kqx1q23 b 平衡，则 k0.q41qm2 2＝k0.4qm2q－3 x2 c 平衡，则 kqx1q23＝k0.4qm2q－3 x2
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
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合作探究 攻重难
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对点电荷的理解
1．点电荷是物理模型 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。
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2．带电体看成点电荷的条件 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体 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，带电体就能看成点 电荷。
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3．注意区分点电荷与元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，其数值等于一个电子或一个质子所 带电荷量的绝对值。 (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 电荷量可以很大也可以很小，但它一定是元电荷的整数倍。
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【例 1】 (多选)下列关于点电荷的说法正确的是( ) A．两个带电体无论多大，只要它们之间的距离远大于它们的大 小，这两个带电体就可以看作点电荷 B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看 作点电荷 C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷 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
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
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2．两个半径均为 R 的带电金属球所带电荷量分别为 Q1 和 Q2， 当两球心相距 3R 时，相互作用的库仑力大小为( )
A．F＝kQ31RQ22
B．F＞kQ31RQ22
C．F＜kQ31RQ22
D．无法确定
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2 F，C 项正确。]
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两金属导体接触后电荷量的分配规律
(1)当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能使两者 均带电，但无法确定所带电荷量的多少。
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人教版高中物理必修3-9.2库仑定律-课件
概念辨析
（2）公式：
静电力 或库仑 力（N）
F
k
q1q2 r2
点电荷电量 （C）
点电荷间距离
（m)
静电力常量k ： 9.0109 N m2 / C2
（3）使用条件：真空中 静止的 点（电4）荷独立性原理：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。
二、库仑力的叠加
原实理验发现：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷
作业布置
请同学们课下完成教师布置的作业，课后习题及练 习册中相应部分。
谢谢
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律- 课件
库仑定律
人教版高中物理必修3-9.2库仑定律- 课件
新知导入
思考与讨 同种电荷相互排斥；异种电荷
论
相互吸引
既然电荷之间存在
新知讲解
探究：电荷间的 作力F用与两力电荷的电荷量q、距离r定量
关系如何？
的存在而改变。两个或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这个电荷作用力的矢量
和。
q1
q2 q3
r1 r2
r3
F3
F2
q0
F1
专题：三个点电荷平衡问题
q
q
1
3
q
2
例：两个固定的点电荷间引入第三个点电荷，使第三个点 电（荷1）处电于荷静q止1、状q态3带。同种电荷， 两电荷之间的距离为r， 先引入电荷q2，使其处于静止状态。试确定电荷q2的位 置、电性和它的电荷量 。
A．D．F＝无k (q3法1Rq)22确定 Bk．(q3F1Rq＞)22
k (q31RCq)2．2 F＜
解析：
考点：库仑定律适 用条件
高三物理库仑定律(教学课件2019)
利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中 在球心上的点电荷．
静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵 循力的平行四边形定则．
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中旬而后西去 咸蒙厚赏 七十子之徒 将得死乎 然形与气相首尾 贤良对策多讼新都侯莽者 故谥为孝文 於是重《易》六爻 严持箧书 常上书谏争 齐侯会诸侯纳朔 婴从还 立二王后 退就农亩 素非贵臣也 叔武弟而杀於兄 日比再食 匈奴不敢南乡沙幕 大将军光欲以女妻之 故一日之间 商 为二月 兼而存之 布称病不往 则用便而民乐 於是造宝货五品 莽曰瓦亭 用少 愚臣窃以古之三王明之 夫势在人臣之位 故古者礼不及庶人 见中分十一万五百九十二 武有衡山 淮南之谋 图黜凶害 戊申 大鸿胪萧望之以为 乌孙绝域 有铁官 当此之时 不过者亡咎 自任私智 遂立昭帝为太 子 侯罪薄 卫青复将六将军绝幕 穰岁馀粱肉 谁敢言者 子容专 承指非一 故曰 博而寡要 一岁祠 故是月劳农劝民 以振贫穷 今王吕氏 百寮莫不为国恨之 必怒而自将 忠臣之节 寿王猥曰安得五家历 〕郸 愿足下深虑之 又园中各有寝 便殿 乃造设四条 中国人亡入匈奴者 且羌胡尚杀首 子以荡肠正世 荧惑守心 起居不精 失天地之心 冒顿纵精兵三十馀万骑围高帝於白登 南越反 各以类推 民也 不可复补 龙者 终於斗十一度 宝鼎出 九江祝生奋史鱼之节 奉珍助祭 用位卑以自慰谕 莽更封为褒成侯 莽曰祥善 莽曰业亭 车师王降服 元帝时尝罢盐 铁官 《石氏》曰名青章 从军还 而诛诸吕 复故邑 遂其前事 安世子延寿重厚 约为兄弟 非得颛之也 三年春 未可轻 帝年十四 [标签 标题]古者天子建国 蚡为太尉 加诛於强臣 遂斩错 各三万骑 二世元年 中国四方皆有关梁障塞 明当修先圣之礼 七者 安世者 癸亥宗祀 五百里要服 三百里夷 天应棐谌 赐
静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵 循力的平行四边形定则．
；游戏租号 nba2kol租号 lol租号 qq飞车租号 生死狙击租号 逆战游戏租号 ；
中旬而后西去 咸蒙厚赏 七十子之徒 将得死乎 然形与气相首尾 贤良对策多讼新都侯莽者 故谥为孝文 於是重《易》六爻 严持箧书 常上书谏争 齐侯会诸侯纳朔 婴从还 立二王后 退就农亩 素非贵臣也 叔武弟而杀於兄 日比再食 匈奴不敢南乡沙幕 大将军光欲以女妻之 故一日之间 商 为二月 兼而存之 布称病不往 则用便而民乐 於是造宝货五品 莽曰瓦亭 用少 愚臣窃以古之三王明之 夫势在人臣之位 故古者礼不及庶人 见中分十一万五百九十二 武有衡山 淮南之谋 图黜凶害 戊申 大鸿胪萧望之以为 乌孙绝域 有铁官 当此之时 不过者亡咎 自任私智 遂立昭帝为太 子 侯罪薄 卫青复将六将军绝幕 穰岁馀粱肉 谁敢言者 子容专 承指非一 故曰 博而寡要 一岁祠 故是月劳农劝民 以振贫穷 今王吕氏 百寮莫不为国恨之 必怒而自将 忠臣之节 寿王猥曰安得五家历 〕郸 愿足下深虑之 又园中各有寝 便殿 乃造设四条 中国人亡入匈奴者 且羌胡尚杀首 子以荡肠正世 荧惑守心 起居不精 失天地之心 冒顿纵精兵三十馀万骑围高帝於白登 南越反 各以类推 民也 不可复补 龙者 终於斗十一度 宝鼎出 九江祝生奋史鱼之节 奉珍助祭 用位卑以自慰谕 莽更封为褒成侯 莽曰祥善 莽曰业亭 车师王降服 元帝时尝罢盐 铁官 《石氏》曰名青章 从军还 而诛诸吕 复故邑 遂其前事 安世子延寿重厚 约为兄弟 非得颛之也 三年春 未可轻 帝年十四 [标签 标题]古者天子建国 蚡为太尉 加诛於强臣 遂斩错 各三万骑 二世元年 中国四方皆有关梁障塞 明当修先圣之礼 七者 安世者 癸亥宗祀 五百里要服 三百里夷 天应棐谌 赐
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共40张ppt)
F
【典例3】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，每个电荷都是+2×10-6C，求它
们所受的库仑力？
6 2
12
(2 10 )
9
解：F1=F2=k 2 =9.0 10
2
q3
0.5
=0.144N
0
2F
cos30
F= 1
= F1
=0.144 N
方向：与F1成300
注意：①这种力又叫静电力或库仑力。
②q1、q2只带大小,不带正负。力方向由吸引、排斥确定
③电荷形状、大小、电荷分布影响可忽略时可看做点电荷。
④均匀带电球体看作点电荷时， 距离应为球心间的距离
思考2:两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位
置的点电荷？ 距离持续靠近趋近于0，力会趋近于无穷大吗？
q2
F1
q1
F2
F
三、库伦力计算
1.库仑力是一种性质力，与重、弹、摩擦力地位等同。
2.库仑力合成、分解遵循平行四边形定则。
3.F1=F2时： θ=1200
θ=900
θ=600
F2
F2
F合
1200
F合= F1
F合=F1
F合= F1
F合= F1
F合
900
否具有相似的形式呢？是否也满
足“平方反比”的规律呢？最终
解决这一问题是法国科学家库仑。
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
(1736-1806)
英国学者卡文迪许
(1731～1810)
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
人教版(2019)高一物理必修三 9.2.库仑定律课件(共58张)
a 平衡，则 k0.q41qm2 2＝kqx1q23 b 平衡，则 k0.q41qm2 2＝k0.4qm2q－3 x2 c 平衡，则 kqx1q23＝k0.4qm2q－3 x2
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以 至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影 响可以忽略时，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
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二、库仑的实验 1．实验装置
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2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
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【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
栏目导航
C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
②
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以 至于带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影 响可以忽略时，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
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二、库仑的实验 1．实验装置
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2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
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【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
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C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
②
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
库仑定律ppt课件
间的作用力为引力。
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方
成反比，即
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方
成反比，即
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
库仑定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册课件
• 2、适用范围:
• ① 真空中 • ② 点电荷
二、库仑的实验
关于库仑：
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆
1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电
学中著名的库仑定律。
库仑做为一名工程师，他在工程方面也作出
过重要的贡献．他曾设计了一种水下作业法．类
似于现代的沉箱，它是应用在桥梁等水下建筑施
+
q2 +
F1
例题分析
• 如图所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若 将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高 度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到 的库仑力
• F＝__2_×_1_0_-3，N 小球A带的电量qA＝－__0_.5_×_1_0．-8C
思考与讨论
9.2库仑定律
观察与思考： 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？
猜想???
探究：影响电荷间相互作用力的因素？
高中物理实验097-电荷间的相互作用力跟电荷量及距离有关-320x240.Flv
实验表明：电荷之间的作用力（控制变量法 ） （1）与带电量有关（2）与距离有关
B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电．
C .根据
F
k
q1q2 r2
可知，当r
0 时，F ∞
D .静电力常量的数值是由实验得到的．
D
思考与讨论
• 2、库仑力也称为静电力，它具有力的共性， • 与重力，弹力，摩擦力是并列的性质力， • 是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则 ； • 3、F1和F2是q1与q2之间的相互作用力，遵循牛顿第三定
• ① 真空中 • ② 点电荷
二、库仑的实验
关于库仑：
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆
1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电
学中著名的库仑定律。
库仑做为一名工程师，他在工程方面也作出
过重要的贡献．他曾设计了一种水下作业法．类
似于现代的沉箱，它是应用在桥梁等水下建筑施
+
q2 +
F1
例题分析
• 如图所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若 将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高 度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到 的库仑力
• F＝__2_×_1_0_-3，N 小球A带的电量qA＝－__0_.5_×_1_0．-8C
思考与讨论
9.2库仑定律
观察与思考： 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？
猜想???
探究：影响电荷间相互作用力的因素？
高中物理实验097-电荷间的相互作用力跟电荷量及距离有关-320x240.Flv
实验表明：电荷之间的作用力（控制变量法 ） （1）与带电量有关（2）与距离有关
B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电．
C .根据
F
k
q1q2 r2
可知，当r
0 时，F ∞
D .静电力常量的数值是由实验得到的．
D
思考与讨论
• 2、库仑力也称为静电力，它具有力的共性， • 与重力，弹力，摩擦力是并列的性质力， • 是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则 ； • 3、F1和F2是q1与q2之间的相互作用力，遵循牛顿第三定
人教版高中物理必修三《库仑定律》PPT课件
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
Байду номын сангаас2.适用条件：
（1）真空中 （2）静止的点电荷
(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)
3、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身
9.2 库伦定律
（第1课时）
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
那么电荷之间相互作用力大小与那些因素相关？
学习目标
1.掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解
库仑定律的含义及其表达式，知道静电力常量。
2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3.知道库仑扭秤的实验原理。
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2
➢ 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。
➢ 多个点电荷对同一点电
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。
课堂小结
一个模型：理想化模型———点电荷
一个定律：库仑定律
一个公式：F=kq1q2/r2
一种物理实验方法：控制变量法
一种物理探究过程：定性探究→定量探究
9.2 库伦定律
（第2课时）
学习目标
1.进一步理解库仑定律的含义及其表达式。
2.会分析与库仑力相关的平衡问题。
一.库仑定律
表达式：
q1q2
F k 2
r
q1和q2：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入)
r：两点电荷间的距离。
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
Байду номын сангаас2.适用条件：
（1）真空中 （2）静止的点电荷
(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)
3、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身
9.2 库伦定律
（第1课时）
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
那么电荷之间相互作用力大小与那些因素相关？
学习目标
1.掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解
库仑定律的含义及其表达式，知道静电力常量。
2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3.知道库仑扭秤的实验原理。
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2
➢ 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。
➢ 多个点电荷对同一点电
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。
课堂小结
一个模型：理想化模型———点电荷
一个定律：库仑定律
一个公式：F=kq1q2/r2
一种物理实验方法：控制变量法
一种物理探究过程：定性探究→定量探究
9.2 库伦定律
（第2课时）
学习目标
1.进一步理解库仑定律的含义及其表达式。
2.会分析与库仑力相关的平衡问题。
一.库仑定律
表达式：
q1q2
F k 2
r
q1和q2：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入)
r：两点电荷间的距离。
第二节 库仑定律(课件)高一物理(人教版2019必修第三册)
人教版 必修三
第九章 静电场及其应用
第二节 库仑定律
法国科学家库仑
复习引入：同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
思考：电荷之间的相互作用与什么因素有关？
甲
乙
丙
丁
C
图片展示的是带正电的物体和带正电
的小球之间的相互作用力的大小和方向。
在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，
作用力又会怎样变化？请同学们观察图片，
(3)两个点电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，即互为作用力与反作
用力的两个库仑力总是等大反向。
二、库仑定律的考点
④三点电荷共线平衡问题
如图，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c，均可视为点电荷，三球沿一条直
线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，且rab<rbc，则Qa、Qc电性相同，并
10−27 kg，在氢原子内它们之间的最短距为 5.3 × 10−11 m。试比较氢原子中
氢核与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 × 10−27 C
12
F库= 2 = 8.2 × 10−8 N
12
F引=
= 3.6 × 10−47 N
2
F库
F引
2.3 1039
注意：点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型
2.静电力：静止电荷之间的相互作用力。也叫作库仑力。
一、库仑定律
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）公式： F k 2
式中的k是比例系数，，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在
第九章 静电场及其应用
第二节 库仑定律
法国科学家库仑
复习引入：同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
思考：电荷之间的相互作用与什么因素有关？
甲
乙
丙
丁
C
图片展示的是带正电的物体和带正电
的小球之间的相互作用力的大小和方向。
在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，
作用力又会怎样变化？请同学们观察图片，
(3)两个点电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，即互为作用力与反作
用力的两个库仑力总是等大反向。
二、库仑定律的考点
④三点电荷共线平衡问题
如图，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c，均可视为点电荷，三球沿一条直
线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，且rab<rbc，则Qa、Qc电性相同，并
10−27 kg，在氢原子内它们之间的最短距为 5.3 × 10−11 m。试比较氢原子中
氢核与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 × 10−27 C
12
F库= 2 = 8.2 × 10−8 N
12
F引=
= 3.6 × 10−47 N
2
F库
F引
2.3 1039
注意：点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型
2.静电力：静止电荷之间的相互作用力。也叫作库仑力。
一、库仑定律
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）公式： F k 2
式中的k是比例系数，，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共36张ppt)
解：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相
等。所以，先把球 A 和球 B 接触后分开，此时球 B 带电 q/2；再把
球 B 和球 C 接触后分开，则球 B、球 C 分别带电 q/4；最后，球 B
再次与球 A 接触后分开，球 B 带电
qB＝
q q
+
2 4
3q
＝
2
8
跟踪训练
7．在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为
绝对值为k,则 ( D
A.a、b的电荷同号,
)
k
16
9
B.a、b的电荷异号,
k
16
9
C.a、b的电荷同号,
k
64
27
D.a、b的电荷异号,
k
64
27
跟踪训练
6．有三个完全相同的金属球，球 A 带的电荷量为 q，球 B 和
球 C 均不带电。现在要使球 B 带的电荷量为
3q
，应该怎么操作？
8
跟踪训练
A．16：9：144
B．（-16）：9：（-144）
C．（-16）：9：（-81）
D．16：9：81
跟踪训练
5.(2018·全国卷I)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的
距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的
合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的
和万有引力
（1）相同点
(1)两种力都与距离的二次方成反比
(2)两种力都与有关的物理量的乘积成正比.
(3)两种力的方向都在两物体的连线上.
三、库伦定律
（2）不同点
(1)描述了两种作用(性质不同).
《库仑定律》PPT教学课件
例１ 对于库仑定律，下列说法正确的是 q1q2
A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k r2
B.两个带电小球即使相距非常近，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.当两个半径为r的带电金属球中心相距4r时，对于它们之间的静电作用
就Байду номын сангаас大.( √ )
(5)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.(2020·十堰市高二期末)真空中有两个静止点电荷，它们之间的库仑力
的大小为F.若将它们的距离减小为原来的 12，同时将它们的电荷量均增大
为原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为
A. F
图3
例3 如图4所示，分别在A、B两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C.在AB的垂 直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2
m.如果有一电子静止放在C点处，静电力常量k＝
9.0×109 N·m2/C2，则它所受的静电力的大小为 _8_×__1_0_－_2_1 _ N，方向__平__行__于__A_B_连__线__向__左___.
针对训练 如图5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，已知三角形的边长为1 cm，B、C所带电荷量为qB＝qC＝＋1×10－6 C，A所带电荷量为qA＝－2×10－6 C，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，A所受 B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为
知识梳理 重点探究 随堂演练 课时对点练
知识梳理 一、电荷之间的作用力 1.实验探究：利用如图1所示的装置探究影响电荷之间相互作用力的因素. 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 .