库仑定律ppt课件1
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库仑定律(1课件)
《新人教版高中物理必修3》同步课件
9.2 库仑定律
第九章 静电场及其应用
授课教师：
学习目标
1．知道库仑定律的内容及适用条件，会用库仑定 基本 律进行简单的计算。 要求 2．了解点电荷的概念，体会科学研究中的理想模
型方法。
发展 要求
了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想。
1．利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所
库仑力与重力弹力摩擦力一样，属于物体间的相互作用。
课堂小结
➢点电荷：物理学上把本身的线度比相互之间的
距离小得多的带电体叫做点电荷。
➢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。
➢ 大小：
F
k
q1q2 r2
小试牛刀
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.库根仑据力FF→k ∞qr1q22 ，当两个带电体间的距离r→0时， C. 所带电荷量分别为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
N 3.6 1047 N
F引
氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×1039倍
小试牛刀
真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之 间的距离r=3m (r远大于小球直径)，所带电荷量分别 为Q=+6×10−8C、q=−2×10−8C，已知静电力常量 k=9.0×109N⋅m2/C2。 (1) 求这两个小球间静电力F的大小； (2) 若将两小球接触后再放回原处，两小球带电量分 别是多少？它们间的静电力是斥力还是引力？大小是 多少？
9.2 库仑定律
第九章 静电场及其应用
授课教师：
学习目标
1．知道库仑定律的内容及适用条件，会用库仑定 基本 律进行简单的计算。 要求 2．了解点电荷的概念，体会科学研究中的理想模
型方法。
发展 要求
了解库仑扭秤实验及其所蕴含的设计思想。
1．利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所
库仑力与重力弹力摩擦力一样，属于物体间的相互作用。
课堂小结
➢点电荷：物理学上把本身的线度比相互之间的
距离小得多的带电体叫做点电荷。
➢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。
➢ 大小：
F
k
q1q2 r2
小试牛刀
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.库根仑据力FF→k ∞qr1q22 ，当两个带电体间的距离r→0时， C. 所带电荷量分别为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
N 3.6 1047 N
F引
氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的2.3×1039倍
小试牛刀
真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之 间的距离r=3m (r远大于小球直径)，所带电荷量分别 为Q=+6×10−8C、q=−2×10−8C，已知静电力常量 k=9.0×109N⋅m2/C2。 (1) 求这两个小球间静电力F的大小； (2) 若将两小球接触后再放回原处，两小球带电量分 别是多少？它们间的静电力是斥力还是引力？大小是 多少？
库仑定律ppt课件
突破方法 放大微小力 等倍改变距离 平分电荷量
库仑扭秤
实验的再现
B
实验装置 A
电子秤
游标卡尺
演示实验1 电荷量q不变，探究作用力F与距离r的关系
实验数据与图像：作用力F与距离r 的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
作用力F与距离r2 的关系 r2/10-2m2 1.000 0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 F/10-4N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
坐标转换：r2
1/r2
在误差允许的范围内，电荷间相互作用力与两带电体间距离的平方成反比。
演示实验2 距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带 的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力和万有引力
qq
F电 k
12
r2
=
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
合力的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力大小相等，数值均为0.25N, 方向均为另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
两个或两个以上点电荷间的静电力求解
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷 单独对这个点电荷作用力的矢量和。
谢谢观赏
第一章 静电场的描述
第二节 库仑定律
一、点电荷 研究表明，带电体之间的相互作用力除了与它们所带的电量及相对位置有 关，还与它们的形状和大小有关，这大大增加了研究这一问题的复杂性.
库仑扭秤
实验的再现
B
实验装置 A
电子秤
游标卡尺
演示实验1 电荷量q不变，探究作用力F与距离r的关系
实验数据与图像：作用力F与距离r 的关系
r/cm 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 M/g 0.009 0.010 0.013 0.018 0.024 0.033
作用力F与距离r2 的关系 r2/10-2m2 1.000 0.810 0.640 0.490 0.360 0.250 F/10-4N 0.88 0.98 1.27 1.76 2.35 3.23
坐标转换：r2
1/r2
在误差允许的范围内，电荷间相互作用力与两带电体间距离的平方成反比。
演示实验2 距离r不变，探究作用 力F与电荷量q的关系
分析：氢原子核与质子所带的电荷量相同，是1.60×10-19C。电子带负电，所带 的电荷量也是1.60×10-19C。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg 。
解：根据库仑定律，它们之间的静电力和万有引力
F电 k
12
r2
=
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
合力的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。
每个点电荷所受的静电力大小相等，数值均为0.25N, 方向均为另外两个点电荷连线的垂直平分线向外。
两个或两个以上点电荷间的静电力求解
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷 单独对这个点电荷作用力的矢量和。
谢谢观赏
第一章 静电场的描述
第二节 库仑定律
一、点电荷 研究表明，带电体之间的相互作用力除了与它们所带的电量及相对位置有 关，还与它们的形状和大小有关，这大大增加了研究这一问题的复杂性.
《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。
库仑定律-ppt课件
q=+4×10-6 C 的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r=30 cm
时,绳与竖直方向的夹角α=45°,g取 10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两
小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的静电力的大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1)0.02 N
作者编号：43999
问题3：r1、r2与B、C的电量关系？
C qc
中间电荷
靠近两侧
电荷量较
小的那个
r1
FCA
Aq
A
A
r2
FCA FBA
B q
B
FBA
结论3：近小远大
k
qC q A
qB q A
k
2
2
r1
r2
2
qC
r
12
qB
r2
r1 r2时，qC q B
r2 r1时，q B qC
三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。
新知学习
2.理想化的模型，实际上是不存在的。
3.均匀带电的球体,由于球所具有对称性,即使它们之间的距离不是
很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
两个带电体之间存在相互作用力，这种相互
作用力的大小与哪些因素有关呢？
作者编号：43999
新知学习
02 影响静电力的因素
如图所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体 A 和通草球 B 带同种电荷，并使
(2)2×10-3 kg
作者编号：43999
课堂练习
1.下列关于点电荷的说法正确的是( C )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
时,绳与竖直方向的夹角α=45°,g取 10 m/s2,k=9.0×109 N·m2/C2,且A、B两
小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的静电力的大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1)0.02 N
作者编号：43999
问题3：r1、r2与B、C的电量关系？
C qc
中间电荷
靠近两侧
电荷量较
小的那个
r1
FCA
Aq
A
A
r2
FCA FBA
B q
B
FBA
结论3：近小远大
k
qC q A
qB q A
k
2
2
r1
r2
2
qC
r
12
qB
r2
r1 r2时，qC q B
r2 r1时，q B qC
三个自由电荷平衡的规律:三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大。
新知学习
2.理想化的模型，实际上是不存在的。
3.均匀带电的球体,由于球所具有对称性,即使它们之间的距离不是
很大,一般也可以当作点电荷来处理---电荷集中在球心的点电荷。
两个带电体之间存在相互作用力，这种相互
作用力的大小与哪些因素有关呢？
作者编号：43999
新知学习
02 影响静电力的因素
如图所示，用摩擦起电的方法分别让球形导体 A 和通草球 B 带同种电荷，并使
(2)2×10-3 kg
作者编号：43999
课堂练习
1.下列关于点电荷的说法正确的是( C )
A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
库仑定律ppt-精讲课件1
FA
FB
k
Qe r2
9 109
21014 1.61019 (9102 )
N
3.21020 N
由平行四边形定则和几何知识得：
F FA FB 3.2 10 20 N
库仑定律ppt-精讲课件1PPT-精品课件 （实用 版）
方向平行于AB向左
库仑定律ppt-精讲课件1PPT-精品课件 （实用 版）
人 库教 仑版 定（ 律2p0p1t-9） 精高 讲一 课物 件理 1P必 PT-修精第品三课册件课（件实9用.2 版）库仑定律 18张ppt
3.如图3所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、 QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确 的是
库仑定律ppt-精讲课件1PPT-精品课件 （实用 版）
库仑定律ppt-精讲课件1PPT-精品课件 （实用 版）
典例1：如下图所示，两个带异种电荷，电量均为Q的均
质小球，小球的半径为r，两球相距为R，那么它们之间库
伦力大小（ ）
A、等于
k
(2r
Q2 R)
2
B、大于
k
(2r
Q
2
R)
2
C、小于
k
(2r
A
B
结论四：电荷量比 等于距离比
FBC FAC
k
qB qc (r1 r2 )2
k
qAqc r12
ห้องสมุดไป่ตู้
qB qA
(r1 r2 )2 r12
qB qA
FAB FCB
k
qAqB r2 2
k
qC qB (r1 r2 )2
qC qA
库仑定律ppt课件
原处,它们之间的库仑力大小可能为(
A.
5
F
9
4
B. F
9
5
C. 4 F
D)
9
D. 5 F
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，每个点电荷都是+2×10-6C，
求它们各自所受的库仑力。
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2
)
A.电荷量关系:qa=qb
B.质量关系:ma>mb
C.比荷关系: <
D.定量关系:ma sin α=mb sin β
在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端
分别与金属小球A、B相连，如图所示，若A、B带上等量
同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让A、B的带电量都增
为原来的两倍，弹簧的伸长量为x2，则（ C）
2
库仑定律
【复习回顾】
同种电荷相互
排斥
异种电荷相互
吸引
【思考】
电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关？
电荷间的作用力，随电荷电量的增大而增大，
随距离的增大而减小
定量的关系是什么呢？
一、库仑的实验
(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出
了电荷间相互作用力的大小跟电量和距
离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
录每次悬丝扭转的角度，便可
找出F与r的关系
细银丝
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝
扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
A.
5
F
9
4
B. F
9
5
C. 4 F
D)
9
D. 5 F
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，每个点电荷都是+2×10-6C，
求它们各自所受的库仑力。
三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
q2
)
A.电荷量关系:qa=qb
B.质量关系:ma>mb
C.比荷关系: <
D.定量关系:ma sin α=mb sin β
在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端
分别与金属小球A、B相连，如图所示，若A、B带上等量
同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让A、B的带电量都增
为原来的两倍，弹簧的伸长量为x2，则（ C）
2
库仑定律
【复习回顾】
同种电荷相互
排斥
异种电荷相互
吸引
【思考】
电荷之间相互作用力的大小与哪些因素有关？
电荷间的作用力，随电荷电量的增大而增大，
随距离的增大而减小
定量的关系是什么呢？
一、库仑的实验
(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出
了电荷间相互作用力的大小跟电量和距
离的关系。
1、实验装置：库仑扭秤
录每次悬丝扭转的角度，便可
找出F与r的关系
细银丝
平衡小球B
带电小球C
带电小球A
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝
扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
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 高中物理课件11-1
A.34kaQ2 ，沿 y 轴正向 B.34kaQ2 ，沿 y 轴负向
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
2.对称法 【原型题 6】如图所示，一半径为 R 的绝缘圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆
盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有
q 3.矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
4.场强公式的比较： E＝F q E＝kQr2 E＝Ud
笔记：电场强度
①适用于任何电场 ②场强与试探电荷是否存在无关 ①适用于点电荷产生的电场 ②Q 为场源电荷的电荷量 ①适用于匀强电场 ②U 为两点间的电势差，d 为沿电 场方向两点间的距离
笔记
(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (2)带电实质：物体带电的实质是得失电子． (3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (4)电荷分配原则∶两个形状、大小相同且带电的球形导体，接触后再分开，若两导体带同 种电荷，则两导体上的电荷先叠加后平分；若两导体带异种电荷，则两导体上的电荷先中和， 余下的电荷再平分．
第1节 库仑定律 场强
一、电荷的产生 电荷守恒定律 2.电荷守恒定律
【原型题 3】半径相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量，并相隔一定的距离，今让第三个 半径相同的不带电金属小球 C，先后与 A、B 接触后再移开.求：
(1)当 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比； (2)当 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比.
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
2.对称法 【原型题 6】如图所示，一半径为 R 的绝缘圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆
盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有
q 3.矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
第1节 库仑定律 场强
三、电场强度与电场强度的计算
4.场强公式的比较： E＝F q E＝kQr2 E＝Ud
笔记：电场强度
①适用于任何电场 ②场强与试探电荷是否存在无关 ①适用于点电荷产生的电场 ②Q 为场源电荷的电荷量 ①适用于匀强电场 ②U 为两点间的电势差，d 为沿电 场方向两点间的距离
笔记
(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (2)带电实质：物体带电的实质是得失电子． (3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变． (4)电荷分配原则∶两个形状、大小相同且带电的球形导体，接触后再分开，若两导体带同 种电荷，则两导体上的电荷先叠加后平分；若两导体带异种电荷，则两导体上的电荷先中和， 余下的电荷再平分．
第1节 库仑定律 场强
一、电荷的产生 电荷守恒定律 2.电荷守恒定律
【原型题 3】半径相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量，并相隔一定的距离，今让第三个 半径相同的不带电金属小球 C，先后与 A、B 接触后再移开.求：
(1)当 A、B 两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比； (2)当 A、B 两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比.
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(2)表达式：F
k
q1q2 r2
(3)库仑定律的理解：
1.国际单位制中，电荷量的单位库仑(C)，K是静电力常量，K=9.0×109 N·m2/C2 ，
其意义是两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是9.0×109N ；
2.方向：由电荷的性质确定，q1、q2一般取绝对值；
A
B
A
B
FBA
k
qB qc (r1 r2 )2
k
qAqc r12
qB qA
(r1 r2 )2 r12
qB qA
FAB FCB
k
qAqB r2 2
k
qC qB (r1 r2 )2
qC qA
(r1 r2 )2 r2 2
qC qA
k
qC qA r12
学科素养与目标要求
物理观念：
1.知道点电荷的概念. 2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件.
科学探究
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.
科学思维：
1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型. 2.进一步了解控制变量法在实验中的作用. 3.会用库仑定律进行有关的计算.
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
解：质子与电子之间的库仑力 F电为
F电 k
12
r2
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
)2 )2
N
8.2108 N
质子与电子之间的万有引力 F引 为
F引
G
m1m r2
2
6.67
1011
9.11031 1.67 1027 (5.3 1011 ) 2
N
3.6 1047 N
库仑力与万有引力 的比值为
+3
2
的性质确定。 3.多个带电体同时存在： 利用力的平行四边形定 则求出合力
2
F 2F1 cos 30 0.25 N
合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。
FF
1
3
针对训练1 如图所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1=2×10-14C和Q2=-2×10-14C，在
AB的垂直平分线上有一点C，且AB=AC=BC=9×10-2m．（k=9.0×109N.m2/C2） （1）如果有一电子静止在C点，它所受的库仑力的大小和方向．
电荷之间的作用力随距离增大而减小，随电荷量的增 大而增大
库仑扭称
步骤一：A、C球电量不变，改变A和C的距离r，记
录银丝扭转的角度
F
1 r2
步骤二：改变带电小球的电量，记录银丝扭转的角度
F q1q2
F
k
q1q2 r2
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。 这种电荷之间的相互作用力叫作静电力（electrostatic force）或库仑力。
实验一：带正电的带电体M置于铁架台旁，把系在 丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3。带电体C 与竖直夹角会随距离r的不同怎样改变呢？
现象：r变大，夹角变小；r变小，夹角变大
实验二：在同一位置增大或减小小球所带的电荷量， 带电体C与竖直夹角怎样改变呢？
现象：q变大，夹角变大；q变小，夹角变小
实验结论：电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？
质小球，小球的半径为r，两球相距为R，那么它们之间库
伦力大小（ ）
A、等于
k
(2r
Q2 R)
2
B、大于
k
(2r
Q
2
R)
2
C、小于
k
(2r
Q
2
R)
2
D、等于
k
Q R2
2
+Q
-Q
R
+++
R
---
B
+Q
-Q
例2： 已知氢核（质子）的质量是 1.67×10─27 kg，电子的质 量是 9.1×10─31 kg 距离为 5.3×10─11 m。试比较电子和质子 间的静电引力和万有引力。
F电 2.31039 F引
互作用中， 库仑力比万有引力强多了，可以把万 有引力忽略。
多个带电体的库仑力求解
例3： 真空中有三个点电荷，它们固定在边长 50 cm 的 反思总结：
等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10─6 C , 1.大小计算：电性的正
1. 点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的一种理想化物理模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在； 2.一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。
想一想：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？适用于r=0的情况?
++ +
L=4r +++
+Q
+Q
+++ L=4r ---
解：电子在C点同时受A、B点电荷的作用力分别为FA、FB， 由库仑定律得
FA
FB
k
Qe r2
9 109
21014 1.61019 (9102 )
N
3.21020 N
由平行四边形定则和几何知识得：
F FA FB 3.2 10 20 N
方向平行于AB向左
三个自由点电荷的平衡问题
C
A
B
C qc r1
+Q
-Q
针对训练： 下列说法中正确的是（ ）
A.点电荷就是体积小的带电体
B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
√C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D.根据库仑定律表达式F＝kqr1q2 2，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑 力F→∞
典例1：如下图所示，两个带异种电荷，电量均为Q的均
FAB
FBA FAB
3.均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是两球心间的距离。
4..适用条件：只适用于真空、静止、点电荷
r
点电荷（point charge）：当带电体之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 分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点。
A qA r2
B qB
C qc r1 A qA r2
B qB
问题一：三球平衡，C求带正电还是负电？ 问题二：A和B、C电荷量的大小关系？ 问题三：r1、r2与B、C的电量关系？
C
A
B
C
FBC
FAC
FAB
B
FCB
FCA
A
FBA
FCA FBA
A、B不能平衡
C
A
B
结论四：电荷量比 等于距离比
FBC FAC
求它们所受的库仑力。
解：q3 共受 F1 和 F2 两个力的作用，q1 = q2 = q3 = q，相
负号不代入公式，取绝 对值。 2.方向判断：利用电荷
互间的距离 r 都相同 , 所以
q
F1
F2
k
q2 r2
9.0 (2 106 )2 0.52
N
0.144
N
+
1
qF
根据平行四边形定则，合力是:
q+