库仑定律导学案.doc

四环节导思教学导学案第一章静电场
2 库仑定律
编写：肖阿亮
目标导航课时目标呈现
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公式表达，
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．
新知导学课前自主预习
知识线索：
1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关，二是与有关。

2．当带电体之间的比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的
影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作。

3．库仑定律：真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在上。

公式：F=，式中 k 叫做。

如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用，力的单位用，距离的单位用，则由实验得出k=9×109。

疑难导思课中师生互动
知识建构：
一、探究：电荷之间的相互作用的影响因素。

（实验方法：控制变量法）
1，保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r ，从实验得出静电力随
距离的增大而减小。

2，保持两球间的距离不变，改变两球的带电量q，从实验得出静电力随电
量增大而增大。

3.猜想：电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式？
二、库仑定律
1.适用条件：真空中，点电荷
2.点电荷的理解
a．点电荷是只有电荷量，没有大小和形状的理想化模型．
b．带电体看成点电荷的条件：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、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做
点电荷．
3. 库仑定律的表达式： F k q
1
q
2
r 2
应用公式计算库仑力的大小时，不必将表示电荷Q1、 Q2带电性质的正负号代入公式中，只
将其电量的绝对值代入，先计算出力的大小，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来
判断库仑力的方向；其次，应注意统一单位，因为静电力常量k=9×109N·m2/c2是国际单位制中
的单位。

4.静电力也是一种“性质力”，同样具有力的共性。

不能认为两个电量不同的点电荷相互作用
时，一定是电量大的受静电力大（或小）。

实际上，两个点电荷之间的相互作用力遵守牛顿第三定律——大小相等、方向相反，并且在同一条直线上；
5.静电力的叠加，如果一点电荷同时受到另外两个点电荷的作用力，这两个力遵循力的合成
法则，根据平行四边形定则，可求出这个点电荷受到的合力。

典例透析：
例 1 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作点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C．当两个带电体的大小及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
作点电荷
D．一切带电体都可以看成是点电荷
例 2 两个完全相同的金属小球 A 、B ，A 球带电量为＋ 5.0 ×10 －9C， B 球带电量为－ 7.0 ×10 － 9C，两球相距 1ｍ。

问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？
例 3 相距 L 的点电荷 A、B 的带电量分别为 +4Q 和 -Q，要引入第三个点电荷 C，使三个点电荷都处于
平衡状态，求电荷 C 的电量和放置的位置。

随堂检测：
1、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为 F ，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间
的距离增大到原来的 3倍，它们之间作用力的大小等于（
）
A.F
B.3F
C.F/3
D.F/9
2、关于库仑定律的公式
F
k
q 1 q 2
，下列说法中正确的是（
）
r 2
A. 当真空两个电荷间距离 r →∞时，它们间的静电力 F →0
B. 当真空中两个电荷间距离
r →0时，它们间的静电力 F →∞
C. 当两个电荷间的距离 r →∞时，库仑定律的公式就不适用了
D. 当两个电荷间的距离 r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
3、如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球
B ，静止在图示位置；若固定的带正电的小球
A 电荷量为 Q ，
B 球的质量为 m ，带电荷量 q ， θ =30，°A 和 B 在同一水平线上，整个装置处于真空中，求 A 、B 两球之间的距离为多少 ?
课堂小结：
达标导练
课后训练提升
（ 层次 A ） 1．对于库仑定律，下列说法正确的是
()
Q Q
2
1
A ．只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可使用公式
F ＝ k r 2 B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力
C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们受到的库仑力大小一定相等
D ．库仑定律中的静电力常量k 只是一个比例常数，只有数值，没有单位 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 B ．可能变小 C ．一定不变 D ．不能确定 3．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为 5∶ 1(皆可视为点电荷 )，它们在相距一定 距离时相互作用力为 F 1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上， 此时相互作用力变为 F 2， 则 F 1 2
) ∶ F 可能为 (
A ． 5∶ 2
B ． 5∶ 4
C ． 5∶ 6
D ． 5∶ 9
（ 层次 B ）
4．两个带有同种电荷的小球A 、B ，放在光滑绝缘水平面上，其中小球 A 固定，小球 B 只在库 仑力作用下由静止开始沿水平面运动， 在运动过程中， 小球 B 的加速度 a 和速度 v 的变化是 ( ) A ． a 一直在增大 B ． a 一直在减小 C ． v 一直在增大
D ． v 一直在减小
5．如图所示， 两根细线挂着两个质量相同的小球
A 、
B ，上、下两根细线的拉力分别为
F 、F ，
A
B
现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为 F A ′， F B ′，则 (
)
A ． F A ＝ F A ′， F
B ＞ F B ′
A A
B
＜ F B
′
B ． F
＝ F
′， F
C ． F A ＜ F A ′， F B ＞ F B ′
A A
B B
′
D ． F
＜ F
′， F
＜ F
6．如图所示，两个带电小球 A 、 B 的质量分别为 m 1、 m 2，电荷量分别为 q 1、 q 2.静止时两悬线 与竖直方向的夹角分别为 θ1 2
( ) 、 θ，且恰好处于同一水平面上．下列说法正确的是
A ．若 q 1＝ q 2，则 θ1＝ θ2
B ．若 q ＜ q ，则 θ＞ θ
1 2
1 2
C ．若 m 1＝ m 2，则 θ1＝ θ2
D ．若 m
1
＜m
，则 θ＞ θ
2
1 2
（ 层次 C ）
7．如图所示，把质量为 2.0×10- 3kg 的带电小球 B 用细线悬挂起来．将带电荷量为 4.0× 10-8
C 的小球 A 靠近 B ，则平衡时细线与竖直方向成 45°角．已知 A 、B 在同一水平面上且相距 0.3 m ，
求 B 球所带的电荷量． (取 g ＝10 m/s 2
)
8．真空中光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷量为－ Q 、＋ 9Q 的点电荷 A 、B ，如图所示，且 A 、B 间的距离为 60 cm.然后在另一位置放置点电荷 C ，这时三个点电荷都处于平衡状态，求 C
的电荷量以及相对 A 的位置．
9．两个完全相同的小球 A 和 B ，只有 A 带有一定的电荷量， A 、B 接触后分开，相距 1 m 时测得相互作用力等于 1 N ，求接触前 A 的电荷量是元电荷的多少倍？
纠错·感悟：。