粤教版高中物理课件：探究静电力
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2022-2021学年粤教版选修3-1 1.2 探究静电力 课件（22张）
k 9.0109 N m2 / C2
计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
方向：
在两点电荷的连线上， 同种电荷相斥，异种电荷相吸。
三、库仑扭秤实验：
1、装置： 库仑扭秤 2、原理： （1） mA mB 横梁平衡
（2）使A带正电，之后取一与A、B完全相同的
C +
带正电的球C，当C靠近A时，静电力使银丝有一 A +
知识链接
带电体能否看做点电荷，和 带电体的体积无关，主要看 带电体的体积对所研究的问 题是否可以忽略
例2 、如下图所示，两个质量均为m的完全
相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量
分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球
心间的距离为l为球半径的3倍．若使它们带
上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为
Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和 库仑力F库的表达式正确的是( )
A．l＋25kk0ql22 C．l－45kk0ql22
B．l－kk0ql22 D．l－25kk0ql22
解析： 对最右边的小球受力分析可
知，小球受到另外两个带电小球对它向右的 库仑力，大小分别为 F1＝k2ql22和 F2＝klq22， 由力的平衡可知弹簧弹力的大小 F＝F1＋ F2＝54klq22；故弹簧的伸长量为 Δl＝kF0＝45kk0ql22， 所以选 C.
mg
例4 光滑绝缘的水平地面上有相 距为L的点电荷A、B，带电量分 别为－4Q和+Q，今引入第三个 点电荷C，使三个点电荷都处于 平衡状态，则C的电量和放置的 位置是（ ）
A －Q，在A左侧距A为L处
B －2Q，在A左侧距A为L/2处
C －4Q，在B右侧距B为L处
D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
方向：
在两点电荷的连线上， 同种电荷相斥，异种电荷相吸。
三、库仑扭秤实验：
1、装置： 库仑扭秤 2、原理： （1） mA mB 横梁平衡
（2）使A带正电，之后取一与A、B完全相同的
C +
带正电的球C，当C靠近A时，静电力使银丝有一 A +
知识链接
带电体能否看做点电荷，和 带电体的体积无关，主要看 带电体的体积对所研究的问 题是否可以忽略
例2 、如下图所示，两个质量均为m的完全
相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量
分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球
心间的距离为l为球半径的3倍．若使它们带
上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为
Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和 库仑力F库的表达式正确的是( )
A．l＋25kk0ql22 C．l－45kk0ql22
B．l－kk0ql22 D．l－25kk0ql22
解析： 对最右边的小球受力分析可
知，小球受到另外两个带电小球对它向右的 库仑力，大小分别为 F1＝k2ql22和 F2＝klq22， 由力的平衡可知弹簧弹力的大小 F＝F1＋ F2＝54klq22；故弹簧的伸长量为 Δl＝kF0＝45kk0ql22， 所以选 C.
mg
例4 光滑绝缘的水平地面上有相 距为L的点电荷A、B，带电量分 别为－4Q和+Q，今引入第三个 点电荷C，使三个点电荷都处于 平衡状态，则C的电量和放置的 位置是（ ）
A －Q，在A左侧距A为L处
B －2Q，在A左侧距A为L/2处
C －4Q，在B右侧距B为L处
D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处
1.2探究静电力 粤教版 好课件
图 1－2－4
解：设小球所带电荷量为 q，以带负电小球为研究对象， 受力分析如图 1－2－5.
图 1－2－5 kq2 由库仑定律得，静电力 F＝ r2 此时 r＝d－2L′＝(4－2×1) cm＝2 cm
设悬线与竖直方向夹角为α，根据平衡条件，有
F＝mgtan α
L′ 1 1 tan α＝ 2 ＝5 2＝ 2 L －L′ 5.1 －1
【4】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； 【答案】C
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.
三个电荷同一直线平衡的排列： 两同夹异，两大夹小,近小远大
【5】如图 1－2－1 所示，在一条直线上有两个相距 0.4 m 的点电荷 A、B，A 带电荷量为＋Q，B 带电荷量为－9Q.现引入 第三个点电荷 C，恰好使三个点电荷处于静电力平衡状态，问： C 应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？
B 一起向右运动，且保持间距 d＝0.1 m 不变，试问 F 多大？
图 1－2－7
解：两球相互吸引的库仑力 F电＝
kq1q2
d
2
＝9×10－3 N
A 球和 B 球保持间距不变，可知两球加速度相同．隔离 B 球，由牛顿第二定律得 F 电＝m2a① 把 A 球和 B 球看成整体，水平恒力 F 即其合外力，由牛顿
第二节 探究静电力
一、点电荷：
什么叫点电荷？
点电荷:带电体的形状和大小与其间的距离 小得多，对相互作用力的影响可以忽略不 计. （带电的质点）
理想化的物理模型
均匀带电小球可等效看成电量都集中在球心的点电荷。
物理1.2《探究静电力》课件(粤教版选修3-1)
3．点电荷只具有相对意义 一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问
题而言的，不能单凭其大小和形状确定． 4．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．
第二节 探究静电力
课标定位
学习目标：1.正确理解点电荷的模型，知道实际 带电体能看成点电荷的条件．
2．掌握库仑定律的内容及公式，理解库仑定律 的适用条件．
3．运用库仑定律并结合力学规律求解有关问 题．
重点难点：库仑定律的内容及公式的理解和应 用．
一、点电荷 1．点电荷：如果一个带电体，它本身的__大__小__ 比起它到其他带电体的__距__离_____小得多，那么 在研究它与其他带电体的相互作用时，可以忽略 电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一 个几何点．这带电的几何点称为点电荷．
(4)适用条件：真空中的_____________．
思考感悟
现有一个半径为20 cm的带电圆盘，问能否把 它看成点电荷？ 提示：能否把带电圆盘看成点电荷，不能只 看大小，要视具体情况而定．若考虑它与10 m远处的一个电子的作用力时，完全可以把 它看成点电荷；若电子距圆盘只有1 mm时， 这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平 面，而不能看成点电荷．
律的适用条件理解不深，常会出现以下错解： (1)认为a、b既可以看成质点，也可以看成点电 荷，万有引力定律和库仑定律都适用，误选A. (2)认为a、b既不能看成质点，也不能看成点电 荷，万有引力定律和库仑定律都不适用，误选B.
共线的三个点电荷的平衡问题
例2 在真空中有两个相距r的点电荷A和B，带 电荷量分别为q1＝－q，q2＝4q. (1)若A、B固定，在什么位置放入第三个点电 荷q3，可使之处于平衡状态，平衡条件中对q3 的电荷量及正负有无要求？ (2)若以上三个电荷皆可自由移动，要使它们都 处于平衡状态，对q3的电荷量及电性有何要求？ (3)若q1＝q，第(2)问中的答案又如何？
粤教版高中物理选修3-1课件 探究静电力课件4
• 【答案】库仑定律只适用于真空中的点电荷 之间．任意形状的带电体之间的静电力应找 出它们的等效点电荷，然后再用库仑定律计 算．
• 点电荷 • 1．知识图解
• 2．点电荷是一个相对的概念，至于带电体的 线度比相关的距离小多少时它才能当作点电 荷，要看问题所要求的精确度而定．在宏观 意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全 可以把它们视为点电荷．
• (2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两 边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就 距离谁近一些．
• 【例2】 如果1－2－3所示，q1、q2、q3分别 表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与 q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2， 且每个电荷都处于平衡状态． • 图1－2－3
• (1)如果q2为正电荷，则q1为________电荷， q3为________电荷．
由于半径 r≪R，可以把 B 看成点电 荷．根据库仑定律，它对中心＋q 的作
r2 用力大小为 F＝kqRB2q＝k4RR2Q2 ·q＝kq4QRr42， 其方向由球心沿半径指向小圆孔 A 的中 心．
答案：kq4QRr42 方向由球心沿半径指向圆孔 A 的中心
• ►题后反思
• 本题求解时灵活运用了对称的思想及近似的 处理方法．题中两处用到近似：(1)挖去一小 段后，认为电荷在绝缘球壳上的分布不变； (2)把B处一小段上的电荷看成点电荷，这也 是解决物理问题的基本方法之一．
• 8．三个点电荷如何在一条直线上平衡？
• 当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于 平衡状态时．
• (1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异 性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作 用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则 这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是 异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷 的两边．
• 点电荷 • 1．知识图解
• 2．点电荷是一个相对的概念，至于带电体的 线度比相关的距离小多少时它才能当作点电 荷，要看问题所要求的精确度而定．在宏观 意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全 可以把它们视为点电荷．
• (2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两 边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就 距离谁近一些．
• 【例2】 如果1－2－3所示，q1、q2、q3分别 表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与 q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2， 且每个电荷都处于平衡状态． • 图1－2－3
• (1)如果q2为正电荷，则q1为________电荷， q3为________电荷．
由于半径 r≪R，可以把 B 看成点电 荷．根据库仑定律，它对中心＋q 的作
r2 用力大小为 F＝kqRB2q＝k4RR2Q2 ·q＝kq4QRr42， 其方向由球心沿半径指向小圆孔 A 的中 心．
答案：kq4QRr42 方向由球心沿半径指向圆孔 A 的中心
• ►题后反思
• 本题求解时灵活运用了对称的思想及近似的 处理方法．题中两处用到近似：(1)挖去一小 段后，认为电荷在绝缘球壳上的分布不变； (2)把B处一小段上的电荷看成点电荷，这也 是解决物理问题的基本方法之一．
• 8．三个点电荷如何在一条直线上平衡？
• 当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于 平衡状态时．
• (1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异 性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作 用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则 这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是 异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷 的两边．
【教育课件】粤教版高中物理选修3-1第1章第2节《探究静电力》课件.ppt
•第二节 探究静电力
•精 彩 回 眸
• 1．自然界中任何两个物体都相互_吸__引_____，引力的
方向在它连们线的上________，引力的大小与物体的质量
乘积成正比
平方成反比
m1和m2的F＝_G__m_r1m_2 _2______，与它们之间的距离r的
____________，万有引力公式：____________.
•知 识 梳 理
• 一、点电荷
• 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__________时，这样的带电体 就忽可略以不看计作带电的点，叫做点电荷．
• 特点：(1)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
• 三、库仑定律
• 1．库仑定律：在真空中两个点电荷之间的作用力， 跟 二次它方们成的_电__荷__量_，的作乘正用积比力成的__方__向__在，它跟们它的们_的__距__离__的_， 反同比种电荷相互排斥，异种电荷连相线互上吸引．
• 【特别提醒】
• (1)电荷间的相互作用力称为静电力或库仑力．
• 2．点电荷是一个相对的概念，至于带电体的线度比 相关的距离小多少时它才能当作点电荷，要看问题 所要求的精确度而定．在宏观意义上讨论电子、质 子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷．
• 【特别提醒】 点电荷与力学中的质点类似，是在研 究复杂物理问题时引入的一种理想模型．不少物理 问题都与较多的因素有关，要研究其与所有因素的 关系是很困难的，抓住主要因素构建物理模型，才 可以简化研究过程．
上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔A，此时置于球心
的点电荷所受电场力的大小为多少？(已知静电力常
•精 彩 回 眸
• 1．自然界中任何两个物体都相互_吸__引_____，引力的
方向在它连们线的上________，引力的大小与物体的质量
乘积成正比
平方成反比
m1和m2的F＝_G__m_r1m_2 _2______，与它们之间的距离r的
____________，万有引力公式：____________.
•知 识 梳 理
• 一、点电荷
• 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__________时，这样的带电体 就忽可略以不看计作带电的点，叫做点电荷．
• 特点：(1)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
• 三、库仑定律
• 1．库仑定律：在真空中两个点电荷之间的作用力， 跟 二次它方们成的_电__荷__量_，的作乘正用积比力成的__方__向__在，它跟们它的们_的__距__离__的_， 反同比种电荷相互排斥，异种电荷连相线互上吸引．
• 【特别提醒】
• (1)电荷间的相互作用力称为静电力或库仑力．
• 2．点电荷是一个相对的概念，至于带电体的线度比 相关的距离小多少时它才能当作点电荷，要看问题 所要求的精确度而定．在宏观意义上讨论电子、质 子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷．
• 【特别提醒】 点电荷与力学中的质点类似，是在研 究复杂物理问题时引入的一种理想模型．不少物理 问题都与较多的因素有关，要研究其与所有因素的 关系是很困难的，抓住主要因素构建物理模型，才 可以简化研究过程．
上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔A，此时置于球心
的点电荷所受电场力的大小为多少？(已知静电力常
粤教版物理选修3-1第1章第2节 探究静电力课件
库仑定律的理解 1．探究影响电荷间相互作用力的因素
实验 原理
如图所示 F＝mg tan θ，θ 变大，F 变大，θ 变小，F 变小
实验
r 变大，θ 变小
Q 变大，θ 变大
现象
r 变小，θ 变大
Q 变小，θ 变小
实验 电荷间的相互作用力随电荷间距离的增大而减小，随电荷量的
结论 增大而增大
2.库仑定律的适用条件 (1)真空． (2)点电荷． 这两个条件都是理想化的，在空气中库仑定律也近似成立．
3．带电体在库仑力作用下可能处于静止状态，也可能处于加速 运动状态，解决这类问题的一般方法是：
(1)受力分析：除分析重力、接触力之外，还要分析库仑力的作用． (2)状态分析：通过分析确定带电体是处于平衡状态还是处于加速 状态． (3)根据条件和物理规律列方程求解．
【例 3】 在真空中有两个相距 r 的点电荷 A 和 B，带电荷量分 别为 q1＝－q，q2＝4q.
C [电荷的形状、体积对分析的问题的影响可以忽略时，就可以 看成是点电荷，所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，体积 小的带电体有时不能看作点电荷，所以 A 错误；电荷的形状、体积对 分析问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是所有带电 体都能看作点电荷，所以 B 错误；带电体的大小和形状对研究它们之 间的作用力的影响可以忽略不计时，带电体可以看成点电荷，所以 C 正确；通常把带电小球看成点电荷，带电小球靠得很近时，库仑定律 不再适用，所以 D 错误．]
应用库仑定律的三点注意 (1)F＝kqr1q2 2，r 指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均 匀带电球，r 为两球心间距． (2)当两个电荷间的距离 r→0 时，电荷不能视为点电荷，它们之 间的静电力不能认为趋于无限大． (3)不必将表示电性的正、负号代入公式，库仑力的方向可以根据 “同性相斥、异性相吸”的规律判断．
高中物理第1章电场第2节探究静电力课件粤教版选修3-1
金属球的半径均为 R，且不满足 r≫R.
探讨 1：若两球带同种电荷，两球间的库仑力 F 与
kqr1q2 2间的大小关系如何？
图 1-2-2
【提示】 F<kqr12q2. 探讨 2：若两球带异种电荷，两球间的库仑力
F
与
kqr1q2 2间的大小关系如何？
【提示】 F>kqr12q2.
4．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很小的球体 B．根据 F＝kqr1q2 2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C．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 D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
库仑定律
[先填空] 1．基本方法：控制变量法． (1)探究电荷间的作用力的大小跟距离的关系： 电荷量不变时，电荷间的距离增大，作用力_减__小__；距离减小时，作用力 _增___大_． (2)探究电荷间作用力的大小跟电荷量间的关系 电荷间距离不变时，电荷量增大，作用力_增___大_；电荷量减小，作用力_减___小_．
[再判断] 1．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体．( ×) 2．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑 力大小一定相等．( √ ) 3．库仑定律是库仑在前人工作的基础上通过实验总结出来的规律．(√ )
[合作探讨]
如图 1-2-2 所示，两带电金属球的球心相距为 r，两
[合作探讨]
如图 1-2-1 所示，两质量分布均匀，半径为 r 的金属球放
在绝缘支架上，两球面最近距离也为 r.
探讨 1：若计算两球之间的万有引力大小，可否将两金属 球看做质点？
粤教版高中物理选修3-1课件 探究静电力课件5
论．从数学角度这是必然的结论，但从物理的角度分析，这 一结论是错误的，其原因是，当r→0时，两电荷已失去了点 电荷的前提条件，何况实际的电荷都有一定的大小和形状， 根本不会出现r＝0的情况，也就是说，在r→0时不能再用库 仑定律计算两电荷间的相互作用力．
4．静电力的大小和方向
(1)大小的计算：利用库仑定律计算大小时，不必 将表示电性的正负号代入公式，只代入q1、q2的数值．
答案：C
2．有一带电量为q的金属圆环，圆环的半径 为R，如果在圆环的圆心上放置一个带电量为Q的点 电荷，则Q受到圆环的作用力为( )
A．0 C．k4QRq2
B．kQRq2 D．无法确定
解析：由于带电圆环的对称性，圆环上的各点的电 荷与其关于圆心对称的点的电荷对点Q的作用力大小相 等，方向相反，故Q受到圆环的作用力为零．
c
b
对电荷c，其所受的库仑力的合力为零，即： Fac＝Fbc
根据库仑定律有：kqxc2Q＝kLq－c4xQ2
由解a得、：bx点1＝电L3荷，同x2＝为－负L电荷，只有当电荷c处于a、b之间 时，其所受库仑力才能方向相反、合力为零，因此只有x＝L3.
三个电荷都处于静止状态，即a、b电荷所受的静电力 的合力均为零，对a来说，b对它的作用力是向左的斥力， 判断电荷c的电性一定为正．
2．中学阶段库仑定律的适用条件是________中的 ________．
答案：1．点电荷 电荷量 正比 距离 排斥 吸引 静电力 库仑力 2．真空 点电荷
考点一
点电荷的理解
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．
2．带电体视为点电荷的条件：当带电体的大小比起 它到其它带电体的距离小得多时，以致带电体的形状和电 荷在它上面的分布已无关紧要，此时带电体可视为点电 荷．
4．静电力的大小和方向
(1)大小的计算：利用库仑定律计算大小时，不必 将表示电性的正负号代入公式，只代入q1、q2的数值．
答案：C
2．有一带电量为q的金属圆环，圆环的半径 为R，如果在圆环的圆心上放置一个带电量为Q的点 电荷，则Q受到圆环的作用力为( )
A．0 C．k4QRq2
B．kQRq2 D．无法确定
解析：由于带电圆环的对称性，圆环上的各点的电 荷与其关于圆心对称的点的电荷对点Q的作用力大小相 等，方向相反，故Q受到圆环的作用力为零．
c
b
对电荷c，其所受的库仑力的合力为零，即： Fac＝Fbc
根据库仑定律有：kqxc2Q＝kLq－c4xQ2
由解a得、：bx点1＝电L3荷，同x2＝为－负L电荷，只有当电荷c处于a、b之间 时，其所受库仑力才能方向相反、合力为零，因此只有x＝L3.
三个电荷都处于静止状态，即a、b电荷所受的静电力 的合力均为零，对a来说，b对它的作用力是向左的斥力， 判断电荷c的电性一定为正．
2．中学阶段库仑定律的适用条件是________中的 ________．
答案：1．点电荷 电荷量 正比 距离 排斥 吸引 静电力 库仑力 2．真空 点电荷
考点一
点电荷的理解
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．
2．带电体视为点电荷的条件：当带电体的大小比起 它到其它带电体的距离小得多时，以致带电体的形状和电 荷在它上面的分布已无关紧要，此时带电体可视为点电 荷．
粤教版探究静电力-课件
带电，将A、B两球固定，球与它们无限次接触后，三个金属球
然后让 C 球先跟A球接 平分总电荷量：
触，再跟B球接触，最后
移去C 球，则A、B球间
Q1′＝Q2′＝Q3′＝
Q1
3
Q
2
的作用力变为原来的多
少倍？
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
探究静电力
三、 电场力的叠加 库仑力也称为电场力，它具有力的共性。 它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的。
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
由平衡关系 tan 450＝ F
如图所示．现两小球均处于静止
mg
状态，
库仑斥力
F
＝
k
Q2 L2
求：两球之间的距离L？
联立解得 L = k Q 2
mg
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
3．用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质 的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的 方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别．
然后让 C 球先跟A球接 平分总电荷量：
触，再跟B球接触，最后
移去C 球，则A、B球间
Q1′＝Q2′＝Q3′＝
Q1
3
Q
2
的作用力变为原来的多
少倍？
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
探究静电力
三、 电场力的叠加 库仑力也称为电场力，它具有力的共性。 它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的。
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
由平衡关系 tan 450＝ F
如图所示．现两小球均处于静止
mg
状态，
库仑斥力
F
＝
k
Q2 L2
求：两球之间的距离L？
联立解得 L = k Q 2
mg
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
3．用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质 的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的 方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别．
【物理】1.2 探究静电力 课件1(粤教版选修3-1)
①距离
一.点电荷
②电量
③带电体的形状和大小
——当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多，
这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象 成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。 理想模型方法是物理学常用的研究方法。 当研究对象受多个因素影响时，在一定条件 下人们可以抓住主要因素，忽略次要因素， 将研究对象抽象为理想模型，这样可以使问 题的处理大为简化。
库仑定律的数学表达式
Q1Q2 F k 2 r
说明：
1.点电荷——理想模型
2.静电力常量——k=9.0×109N· m2/C2 3.适用条件——①真空中 ②点电荷
例题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成点电荷； 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 可以忽略，这两个带电体可看成质点； D.一切带电体都可以看成点电荷。 答案 C
跟乙球、甲球接触后, 再把甲、丙球放在相距R处, 它们间的
库仑力为4F, 则可知原来带电的球是： A.甲球 B.乙球 C.丙球 D.无法判断
答案 A
例题4 A、B两完全相同的金属小球，所带电量的数值为q，
两球相距为r，此时两球的相互作用力为F。现将第三个不带
电的金属小球C先和A接触，再和B接触，然后拿走C球，则
粤教版选修3-1
第一章 电场
第二节 探究静电力
二、探究静电力
1、电荷量 元电荷 点电荷 电荷量：物体所带电荷的多少（用q表示）
元电荷：物体所带电荷的最小单元（用e表示）
e＝1.6×10－19 C 电子、质子所带电荷量即为e .任何带电体所 带电荷量都是e的整数倍。 点电荷：带电体本身大小相对电荷间的距离 小得多时，可以忽略其大小，把它 看作是一个几何点 点电荷与质点类似，是一下可以看做
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带电引起
与q、r有关 ①有q有关 ②有引力、斥力
不同点
①与m有关， ②只有引力 ①都与r2成反比 ②都有一个常量 ③广泛存在于自然界中
共同点
小 结
1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟 它们的电荷量的乘积成正比,跟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. 2、公式： k=9.0×109N· m2/C2 3、适用条件：⑴ 真空 ⑵ 点电荷 4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相 互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
7．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列 AD 方法中可行的是 A．每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变 B．保持点电荷的带电量不变，使两个电荷间的距离增大到原来 的2 倍 C．使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不 变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的1/2 D．保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离减小到原来 的1/2
2.两个点电荷间的相互作用力与什么物理量有关？探究两个点电荷 间的相互作用力时过程采用了什么方法？ （1）若电荷所带电荷 量不变，电荷间的距离改变时，电荷间的作用力如何变化？（2） 若电荷间的距离不变，电荷的电量改变时，电荷间的作用力如何 变化？
3.哪位物理学家利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量
C
5、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． q1q2 C .根据 F k 可知,当r 0 时，F 2 D .静电力常量的数值是由实验得到的．
r
∞
6．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A、B附近 时，A、B之间的库仑力将 C A．可能变大 B．可能变小 C．一定不变 D．不能确定
当堂测试
1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是 BD A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C．元电荷就是原子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 2．关于点电荷的说法，正确的是 D A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷 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 3．带电微粒所带电量不可能是下列值中的 A
和距离的关系（库伦定律）？其公式是什么？库伦定律的适用条 件是什么？
4.比较库仑力和万有引力。（从公式、产生原因、有关因素、不同
点、共同点去分析）
库仑力和万有引的比较
两种力 公式 万有引力 库仑力
P7 例题
q1q2 F k 2 r
m1m2 F G 2 r
产生原因 质量引起 有关因素 与m、r有关
10. 把质量为2克的带电小球A用细绳吊起来，若将带电小球B靠 近A，当B球带电量QB=4×10-6库时，两个带电体恰在同一高度， 且相距l=30厘米，绳与竖直方向 的夹角为30。试求： （1）A球所受的静电力大小； （2）A球的带电量。
1.16×10－2N
2.9×10－6C
第二节 探究静电力
自学指导：阅读教材5-7页，思考回答以下问题，时间：10分钟
1、什么叫点电荷？一个带电体在什么情况下可以看作点电荷？一 个半径10cm的带电圆盘,如果考虑它和10m处的一电子的作用力时, 这个带电圆盘是否可以看作点电荷？ 如果这个电子离圆盘只有 1mm,那么这个带电圆盘又是否能看作是点电荷？
A. C. 2.4×10-19C -1.6×10-18C B. D. -6.4×10-19C 4.8×10-17C
4、关于点电荷的下列说法中不正确的是： A .真正的点电荷是不存在的． B .点电荷是一种理想模型． C .足够小的电荷就是点电荷． D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它 的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
8. 真空中有两个完全相同的导体球，它们带等量异种电荷。当它 们的距离r时，库仑力为F；若将一个与它们完全相同的导体球分别 与它们接触一下后移开，在保持它们之间的距离不变的情况下，它 们之间的静电力将变为 C A.16F B.8F C.F/8 D.F/16
9. 在真空中固定有A、B两个点电荷，相距为L，A带电荷量为＋9q， B为－4q。若引入带电量为＋Q的第三个点电荷C，要使C能处于静止 状态，应将其置于何处？ 应置于AB连线B的外侧2L处