第二节 库仑定律
【要点梳理】
知识点一、库仑定律
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，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2、表达式：
式中：r 为两个带电体中心之间距离， k ：静电力恒量，k =9.0×109Nm 2/C 2
3、注意几点：
（1）库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用——理想化模型。
“点电荷”是一种理想化的物理模型，它是模仿力学的“质点”概念而建立的。严格理想化的点电荷应是一个带电的“几何点”，这是不存在的。当带电体间的距离比它们自身形体大得多，以致带电体的形状和大小相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成是“点电荷”， 电荷集中于该点，r 即为两个带电体之间距离。当带电体大小与它们距离相比不可忽略时，电荷不能视为集中一点，r 不能确定，不适用库仑定律。
（2） 库仑定律是实验定律，k 值的大小是用实验方法确定的，K =9.0×109Nm 2/C 2，其单位是由公式中的F 、Q 、r 的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F --N ；Q --C ；r --m 。
（3）关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。即方向:在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。
（4）库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它与高一时学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。
（5）库仑力的特点：F 是Q 1与Q 2之间的相互作用力，F 是Q 1对Q 2的作用力，也是Q 2对Q 1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。
4．检验电荷： 充分小，这样可以把它看做点电荷； 足够小，使其不影响原电场。 知识点二、库仑定律与万有引力定律的比较
（1）相同之处：
① 都是距离平方反比律。 ② 相互作用力都是一对作用力和反作用力，作用力的方向都在两物体的连线上。
③ r 都为两个物体中心之间距离。
（2）不同之处：
① 任何物体之间都存在万有引力，与物体的质量和距离有关
库仑力存在于点电荷之间，与点电荷的电荷量及距离有关，两电荷之间的作用力主要是静电力。
2
21r Q Q k F =2
21r M M G F =
②库仑力既有引力也有斥力；万有引力只有引力。
【典型例题】
例1、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？
解析两球未接触时，球间库仑力
F＝ｋQ1Q2/ｒ2＝9×109×5.0×10-9×7.0×10-9/12=3.15×10－7（N）
两球接触后，部分电荷中和，剩余净电荷为－2×10－9C，由于两金属球完全相同，净电荷均分，各带－1.0×10－9C，此时两球间库仑力
F′＝ｋQ′1Q′2/ｒ2＝9×109×(1.0×10-9)2/12=9.0×10－9（N）
拓展两带电导体接触时，净电荷的分配与导体的形状、大小等因数有关。对两个完全相同金属球（1）若接触前分别带电为Q1、Q2，则接触后两球带电均为（Q1＋Q2）／2；（2）若接触前分别带电Q1、－Q2，则接触后两球带电均为（Q1－Q2）／2。其实，库仑在实验研究电荷间相互作用而得到库仑定律的过程中，就是利用以上方法来改变和控制电荷的电荷量的。
例2、从库仑定律的公式F = KQ1Q2 /r2 看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？
解析这种说法不正确。因为库仑定律的适用范围是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋近于零时，任何小的带电体都不可能再看作是点电荷了，因而它们之间的作用力的大小已不能用库仑定律进行计算和判断。
例3、两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r，它们带有等量同种电荷q时，相互间的库仑力为F1；若距离不变，它们带有等量异种电荷q时，库仑力为F2，则两力的大小关系为：()
A、F1＞F2
B、F1＜F2
C、F1＝F2
D、无法确定
解析两个体积不能忽略的金属球带有同种电荷时，由于同种电荷互相排斥，金属球上的电荷分布不是均匀的，而是远离的一侧电荷分布较密集；而当金属球带有异种电荷时，由于异种电荷互相吸引，金属球上的电荷情况是靠近的一侧电荷分布较密集，显然，这时两球间的静电力较前者大一些。所以本题正确答案为B。答案B
例4、真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A、B可看作点电荷），分别固定在两处，二球间静电力为F。用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为______F。若再使A、B球距离增大一倍，则它们的静电力为______F。
思路点拨此题考察的电荷间的相互作用力的变化，考虑用库仑定律来求解。
解析设A、B两球带电量分别为q、-q，相距为r，则库仑力F=kq2/r2，为引力。
球C接触A后，A、C球电量平分均为q/2（平均分配）；
再用C接触B时，电量先中和后平分，带电量均为-q/4（先中和后平均分配）；
移去C，A、B间库仑力F＇=kq2/8r2=F/8，为引力。
当A、B球间距离变为2r时库仑力F＂=F/32为引力。
总结升华：①完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电量平均分配，异种电荷先中和后平分。②F与
r及q1、q2的关系是，F与r2成反比，而不是与r成反比；F正比于q1q2的乘积。这一点与万有引力相似，因此我们在学习时可以把以前掌握的万有引力定律规律应用到这里来。
【基础知识训练】
1、点电荷是静电学中的第一个理想模型，它是指（）
A．球形带电体B．体积很小的带电体
C．带电量很小的带电体D．形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体
2、真空中有两个点电荷Q1和Q2，它们之间的静电力为F，下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为2F （）
A．使Q1的电量变为原来的2倍，同时使它们的距离变为原来的2倍
B．使每个电荷的电量都变为原来的2倍，距离变为原来的2倍
C．保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的1/2倍
D．保持它们的距离不变，使它们的电量都变为原来的2倍
3、最早测出元电荷的数值的是美国物理学家，其实验的基本原理是使带电油滴在匀强电场中受到的电场力恰好等于油滴的重力，即qE = mg，测出m和E值后就能计算出油滴所带的电量q，他测出所有的q值都是e的整数倍，且e等于C。同时，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的，它的值为。
4、使一个物体带电的方式有三种，它们是、和，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为定律。
5、静电力衡量k的数值是，单位是。
6、如图“实验”的理解，正确的是（）
A．静电感应只有对于导体才能产生
B．枕形导体内部的自由电子受C上正电荷的吸引而向左移动
C．枕形导体的A端箔片和B端箔片带有同种电荷
D．如果C球是导体，它也会受到枕形导体的感应，致使其电荷分布发生改变
7、两个相同的金属小球，带电量之比为1/7 ，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们的静电力可能为原来的（）
A．4/7 B．3/7 C．9/7 D．16/7
8、如图13-1-2所示，真空中三个点电荷A、B、C，电量均为+Q ，两两相距a放置，试问：
（1）C所受的静电力是多少？
（2）如果将A、B移到它们连线的中点P，C受的静电力又是多少？
【提高训练】
1、两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r,它们带有等量同种电荷q时，相互间的库仑力为F1，若距离不变，它们带有等量异种电荷q时，库仑力为F2，则两力大小（）
A．F1＞F2B．F1＜F2C．F1＝F2D．无法确定
2、两个相同的金属小球（可看作点电荷），带电量之比为1:7，在真空中相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能是原来的（）
①4/7 ②3/7 ③9/7 ④16/7
A．①②B．②③C．③④D．①④
3、两个完全相同的金属球A和B，带异号不等量电荷，相隔一定距离，库仑力为F，把两球相互接触后再放回原处，则两球间的库仑力将：（）
A、减小
B、增大
C、不变
D、以上情形都有可能
4、下列关于点电荷的说法中，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是点电荷．
C．当两个带电体的形状对它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．任何带电球体，都可看作电荷全部集中于球心的点电荷．
5、A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A之间都是互相吸引的，如果A带正电，则（）A．B、C球都带负电．B．B球带负电，C球带正电．
C．B、C球中必有一个带负电，另一个不带电．D．B、C球都不带电．
6、两个点电荷相距r时相互作用力为F，则（）
A．电量不变距离加倍时，作用力变为F/4．
B．其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，作用力不变．
C．每个电荷的电量和两电荷间距减半时，作用力为4F．
D．每个电荷的电量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变．
7、真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的（）
A、4/9
B、4/27
C、8/27
D、2/27
8、两个放在绝缘架上的相同金属球，相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（）
A．0 B．F C．3F D．4F
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https://www.doczj.com/doc/d92600845.html,
5 9、下述说法正确的是（
）
A ．元电荷就是质子
B ．物体所带的电量只能是某些值。
C ．元电荷是带电物体电量的最小值
D ．由库仑定律F =k 22
1r q q 可知，当两电荷间距离r →0时，F →∞
10、两个完全相同的金属球A 和B 接触一下，再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则A 、B 两球原来的带电情况可能是（ ）
A ．A 和
B 原来带有等量异种电荷 B ．A 和B 原来带有同种电荷
C ．A 和B 原来带有异种不等量电荷
D ．A 原来带电，而B 原来不带电
11、带负电的粒子以不同的速度v 0从A 点分别射出，在O 点处有一个固定的正点电荷，已知v 0⊥OA ，粒子的重力可忽略不计，其中有一些粒子可以绕O 点做圆周运动，那么这些做圆周运动的粒子（ ）
A ．一定具有相同的动能
B ．一定具有相同的电量
C ．如果它们的动能相同，那么它们的荷质比一定相同
D ．如果它们的电量相同，那么它们动能一定相同
12、如图3所示，有大小相同的A 、B 、C 三个金属球，A 、B 带等量异种电荷，
中间连接一个轻质绝缘的弹簧，放在光滑的绝缘水平面上，平衡时弹簧压缩量为
X 0，现将不带电的C 球和A 球接触一下，然后拿走，则产生新平衡时弹簧的压缩
量X 为（ ）
A 。X=21X 0
B ．X ＞21X 0
C ．X ＜2
1X 0 D ．X=X 0 13、如图4所示，A 、B 是带有等量的同种电荷的两个小球，它们的质量都是m ，它们
的悬线长度都是L ，悬线上端都固定同一点O ，B 球悬线竖直且被固定，A 球在力的作
用下，偏离B 球x 的地方静止平衡，此时A 受到绳的拉力为T ；现在保持其他条件不变，
用改变A 球质量的方法，使A 球在距B 为2
1x 处平衡，则A 受到绳的拉力为（ ） A ．T B ．2T C ．4T D ．8T
14、一个摆球带有正电荷的单摆，其摆长为l ，周期为T ，现将一个带负电的点电荷放在单摆的悬点后，单摆的周期为T ′，则（ ）
A 。T ′＜T
B ．T ′＞T
C ．T ′= T
D ．不能确定
15、如图13-1-1所示，q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2
之间的距离为l 1，q 2与q 3之间的距离为l 2，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）如q 2为正电荷，则q 1为 电荷，q 3为 电荷。
（2）q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是 ： ： 。
16、电子质量为9.1×10-31kg ，电子电量与氢原子核电量均为1.6×10-19C ，电子绕核轨道半径为5.3×10-11m ，
可估算出氢原子的核外电子绕核运动的速度大小数量级为______ m/s ．
17、在真空中有两个相距0.18m 的点电荷，Q 1电量为十1.8×10-12C 。两个点电荷间的静电力F=1.0×10-12N ，求Q 2所带的电量及带电性质？
18、如图13-1-2所示，在光滑绝缘水平面上固定质量相等的三个带电小球（可视为点电荷）a 、b 、c 三球共线，若释放a 球，其初始加速度为1m/s 2，方向向左；若释放c 球，其初始加速度为3m/s 2，方向向右；
图3 1图4 13-1-1
若释放b 球，则b 球的初始加速度的大小是多少？方向如何？
19、如图13-1-3所示，长度未知的两端封闭的玻璃真空管，内壁光滑，装有A 、B 两个金属小球，质量、电量分别为m 、3q 和3m 、q ，现将真空管与水平面成30°放置时，A 球处在管底，而B 球恰在管的正中央位置，试求真空管的长度。
20、如图1所示, 真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.9g. 分别 用
10cm 长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B 球偏离竖直方向600, A
球竖直悬挂且与墙壁接触. 求：
(1) 每个小球的带电量;
(2) 墙壁受到的压力;
(3) 每条细线的拉力.
21、如图2所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ，三球质量均为m ，相距均为L ，若三球均带电，且q A = + 10q ，q B = + q ，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F 作用于C 球，使三者一起向右匀速运动。求：（1）F 的大小；（2）C 球的电性和电量。
22、边长为l 的等边三角形的三个顶点A 、B 、C ，分别放置同号电量均为Q 的点电荷，在这个三角形内放置一个异种电荷q ，而使此电荷系统平衡，问q 的电量及位置如何？
13-1-3 图
1
图2
参考答案：
基础知识训练：１.Ｄ ；２.D ；３.ACD ；４.接触起电、摩擦起电、感应起电、电荷守恒 ；５.真空、点电荷、9×109、Nm 2/C 2 ６.AB ；７.CD ； ８.（1）32
2r Q k 、（2）3822r Q k 提高训练：1、B 2、C 3、D 4、C 5、C 6、AD 7、D 8、BD 9、BC 10、BCD
11、D 12、C 13、D 14、C
15、（1）、正、正（2）、电量之比为l 12(l 1+l 2)2：(l 1l 2)2：l 22(l 1+l 2)2
16、106 17、2.0×10-12C 18、2m/s 2，方向向左 19、222kq mg
20、N N k Fr q 792
321010
91.0109--=???== (2) N= Fcos6004.5×10-3N
(3) T A =mg+F sin600=1.68×10-3N
21、70kq 2/L 2 ；40q/3 ；负
22、Q/3、位置在等边三角形的几何中心
静电力及库仑定律同步练习 1．(多选)在库仑扭秤实验中，对于库仑力的研究，用到了下述哪些思想方法() A．均分思想B．放大法 C．控制变量法D．补偿法 2. (2012·青岛二中高二检测)如图1－2－5所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定() A．两球都带正电 B．两球都带负电图1－2－5 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 3．(2013·厦门一中高二检测)关于库仑定律，下列说法中正确的是() 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＝k q1q2 r2，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 4. (2012·山师大附中高二检测)如图1－2－6所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是() A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小图1－2－6 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 5．(2012·海南第二中学高二期末)在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2，且相隔一定的距离．若先将q2增加为原来的3倍，再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半，则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为
() A．1∶6B．1∶12 C．12∶1D．6∶1 6. (多选)如图1－2－7所示，两根丝线挂着两个质量相同的小球A、B，此时上、下丝线的受力分别为F T A和F T B；如果使A、B均带正电，上、下丝线的受和F T B′，则() 力分别为F A．F T A′＝F T A B．F T A′＜F T A C．F T B′＝F T B D．F T B′＞F T B 图1－2－7 7．(2012·西安一中高二检测)设某星球带负电荷，一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方，相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘() A．向星球下落B．仍在原处悬浮 C．推向太空D．无法判断 8．(2011·海南高考)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知() A．n＝3B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6 9．(2012·新疆实验中学高二检测)如图1－2－8所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是() A．F1B．F2 C．F3D．F4 图1－2－8 10. (多选)(2012·泉州五中高二检测)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图1－2－9所示的位置，需在MN间放一带电小球b，则 () A．b球带正电，放在A点
第2节库仑定律 核心 素养 物理观念科学思维科学探究 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。 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。 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。 知识点一探究影响电荷间相互作用力的因素 [观图助学] 小明同学用图中的装置探究影响电荷间相互作用力的因素。 带电小球A、B之间的距离越近，摆角θ越大，这说明它们之 间的库仑力越大。 1.实验原理：如图所示，小球B受Q的斥力，丝线偏离竖直 方向。 F＝mg tan__θ，θ变大，F变大。 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。 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。 4.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。 [思考判断] (1)电荷之间相互作用力的大小只决定于电荷量的大小。(×) (2)两电荷的带电荷量一定时，电荷间的距离越小，它们间的静电力就越大。(√) 知识点二库仑定律 [观图助学] 观察上图，说出同种电荷和异种电荷之间的作用力的特点，试猜想：电荷与电荷之间的作用力与哪些因素有关？满足什么规律呢？ 1.库仑力：电荷间的相互作用力，也叫作静电力。 2.点电荷：带电体间的距离比自身的大小大得多，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忽略时，可将带电体看作带电的点，即为点电荷。 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。 (2)表达式：F＝k q1q2 r2，k＝9.0×10 9__N·m2/C2，叫作静电力常量。 (3)适用条件：真空中的点电荷。 4.库仑力的叠加 (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其作用力的矢量和。 [思考判断]
高二物理选修1-1导学案 课题：1.1电荷库仑定律（一） 设计人：包翠霞审核人：于孟娟课型：新授课课时：1课2009年9月5日[学习目标] 1、了解正、负电荷； 2、知道物体带电的三种方式及其实质； 3、掌握电荷守恒定律并能解答问题； 4、了解元电荷的含义。 【自主导学】 1.两种电荷： (1)物体带电：物体有了的性质，表明它带了电，或者说有了电荷。 (2)两种电荷 ①正电荷：丝绸摩擦过的叫做正电荷。 ②负电荷：毛皮摩擦过的叫做负电荷。 (3)自由电子和离子：金属中离原子核最远的往往会脱离的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做；失去电子的原子便成为带电的离子，简称；得到电子的原子便成为带电的离子，简称。 (4)电荷间的相互作用规律： 同种电荷相互，异种电荷相互。 2.物体带电的三种方式： (1)摩擦起电： 互相摩擦的物体因而发生了，一些束缚力差的电子，于是原来电中性的物体由于得到电子而带电，失去电子的物体则带电。 如： 毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒从而带负电，则毛皮带电； 丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒从而带正电，则丝绸带电。 例1、毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带什么电荷，为什么? A.毛皮带正电，因为毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上; B.毛皮带负电，因为毛皮上的一些负电荷转移到了橡胶棒上; C.毛皮带正电，因为橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上. D.毛皮带负电，因为橡胶棒上的一些负电荷转移到了毛皮上; (2)感应起电: 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会或带电体，使导体靠近带电体的一端带，远离的一端带，这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做选修1-1第一章/感应起电.swf。 如图所示： ①将带正电荷的球C移近导体A时， A、B上的金属箔将张开。 + A B C
高中库仑定律学案教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
第二节 库仑定律 知识目标： 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． 能力目标： 1．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力． 2．渗透控制度量的科学研究方法 德育目标： 通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点． 教学重点： 库仑定律和库仑力的教学． 教学难点： 关于库仑定律的教学 教学方法： 实验归纳法、讲授 库仑定律教学过程： 一、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢 结论、电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。 电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律. 二、库仑定律： 1.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2.库仑定律表达式：22 1r Q Q K F 3.对库仑定律的理解： (1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。 a ：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷． b ：点电荷是一种理想化模型．
静电力库仑定律 【教学目标】 （1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。 （2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。 【教学重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 【教学难点】 真空中点电荷间作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律 【教学媒体】 1、演示实验：有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、 表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 2、课件：库仑扭秤实验模拟动画。 【教学安排】 【新课导入】 从上节课我们学习到同种电荷相吸引，异种电荷相排斥，这种静电荷之间的 相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素，我们今天就来具体学习 一下静电力的特点。 【新课内容】 1.静电力与点电荷模型 （1）静电力的作用点——作用在电荷上，如果电荷相对于物体不Array能自由移动，则所有电荷受力的合力就是带电体的受力（可视为作用 在物体的电荷中心上，怎么找电荷的中心呢？——如果形状规则的物体所带 电荷又是均匀分布的话，电荷中心可看作在物体的几何中心上。如：右图1 为一均匀带电的环性物体，其电荷可看集中在圆心处） （2）静电力的方向——沿着两电荷的连线。 （3）静电力的大小（电荷A对B与B对A的力等大反向，与所带电荷多少无关） i.猜想：可能与哪些因素有关，说出猜测的理由？（与电荷所带电量有关，电 量越大，力越大，理由——放电导致电量减小后，验电器的金箔张角减小说 明斥力减小；也与电荷间的距离有关，带电物体靠近时才能吸引轻小物体，
离的远时吸不起来） ii.定性实验： 如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好 的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带 上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A 的 作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。 教师总结：该实验说明了电荷之间的相互作用力大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。教师补充说明，考虑到带电体的受力是所带电荷受力的合力的问题，这个静电力大小其实还会与物体的体积、形状、电荷分布有关。因此，我们今天只研究一个简化的模型——点电荷。（回顾：质点的概念，当物体的形状与两物体间的距离相比可以忽略的时候，可以忽略物体的形状和大小，将物体看做质点。） 板书：1、当带电体的尺寸与它们之间的距离相比可以忽略的时候，可以将带电体看作点电荷。 什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样，点电荷也是理 想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它 们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽 略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电 球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。 iii.如何设计实验来寻找关系式？（方法——控制变量） 先要保持带电物体的电荷大小不变，改变其距离，探究静电力与距离的关系，然后再保持两物体间距不变，改变电量，探究静电力与电量大 小的关系。 问题1——如何测量静电力的大小？（可参考前面定性实验的方法，
课题：库仑定律主备人：曲金城审核人：赵金福日期：2014-8-31 学习目标：1。了解点电荷模型 2．掌握库仑定律及其应用 3．弄清库仑定律的适用条件 重点：库仑定律的理解 难点：库仑定律应用 学习过程及内容 一、学前准备 1、基本常识：自然界有种电荷，一种是电荷，另一种是电荷。所有带电体的电荷量都是电子（或质子）电荷量的倍。元电荷是指； 比荷是指。 2、完全相同的带电导体相互接触，电荷量的分配规律是。 二、自主探究 阅读课本第5至第8页，回答下列问题 1、电荷之间的相互作用力称为 2、影响电荷间相互作用力的因素 实验表明，电荷之间的作用力随的增大而增大，随的增大而减小 3、当带电体间的距离比它们自身的大小大的多以至于带电体的、及对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。 三、师生合作，共同探究 1、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，与它们距离的平方成，作用力的方向在它们的上 2、库仑定律的公式，式中k叫做，k的数值是。 3、库仑定律成立的条件是。 四、思考 1、什么样的带电体可以看成是点电荷？ 2、在库伦那个时代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，库伦是采用什么方法来得到物体带电量的定量关系的？
五、例题与练习 【例题1】要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是（ ） A. 每个点电荷的电荷量都增大到原来的两倍，电荷间的距离不变 B. 保持点电荷的电荷量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的两倍。 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，同时使两个点电荷间的距离变为原来的1/2 D. 保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离变为原来的1/4. 【例题2】、电荷之间作用力的合成 书本P8的例题2 【例题３】如图所示，半径相同的两个金属小球A 、B ，带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F ．今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小是（ ） A ．8F C ．8 3F B ． 4F D ．43F 六、随堂练习 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 ２．库仑定律的适用范围是（ ） A ．真空中两个带电球体间的相互作用 B ．真空中任意带电体间的相互作用 C ．真空中两个点电荷间的相互作用 D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律
《电荷库仑定律》教学反思 覃艳芳南宁市第二十一中学 本节课为高二电学部分的知识，在授课中，我认为存在以下几个优点：1、利用“怒发冲冠”的静电实验，贴近学生的科学体验，因此能够激发学生求知的欲望； 2、在讲解感应起电的本质及电荷守恒定律时，灵活运用多媒体制作，形象地展示抽象的微观物理现象，使学生在认识微观世界电荷的运动上比较容易接受； 3、在探究电荷作用力大小决定因素时，引导学生主动探究，自主发现问题，无形中培养了学生的动手能力，观察物理现象的能力，以及由现象总结物理规律的能力； 4、向学生提出问题时，能够很好的引导学生回答，问题比较具有启发性。 同时，这一堂课中，我认为也存在了许多的不足之处，主要是以下的几点：1、开课时，没有让所有的学生都安静的坐好后再开始讲课，这样可能会导致一些学生没有能及时的“捕捉”老师的语言信息； 2、没有在黑板上板书本节课的标题及主要提纲，这样学生就不能很好的把握住本节课的主要思路及重点内容； 3、在学生进行实验探究时，有学生提出电荷作用力的大小可能与物体的大小有关系时，我也没有在课堂上很好的进行解释，此外，对学生提出的“为什么手与手的摩擦不能吸引纸屑”时，解释存在错误，没有及时的引导学生，摩擦起电主要是两种材质不同的物体进行摩擦； 4、课件内容也存在一些问题，进行点电荷的教学时，点电荷是一个理想的物理模型，我没有在课堂上提出来，但是，课件上却打出了这个知识点，另外，例题1题目中并没有给出学生电荷间距离的大小，而课件里却代入r=1m进行计算； 5、在分析库仑定律的公式时，提问学生利用该公式能够寻找出哪些物理量的大小时，提问的目的不明确，导致出现了连续提问两个学生都无法回答的现象，应该先让学生认识除了k之外，公式中存在多少个量，则在应用时，只要知道任意的三个量，就能求解出第四个量； 6、这节课设计例题1的主要目的是，由于库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上极其相似，因此有必要将它们进行对比，看看它们之间是否存在必然的联系，但由于时间上处理不当，也没能及时的给学生一个很好的指向； 7、整堂课时间安排不够合理，导致最后的一些随堂练习没能完成。 整节课完成的还比较顺利，优点以后在教学中会继续保持并创新，对于课堂中存在的不足也正确面对，加以及时的改正，平时多补充业务知识量，多研究课堂教学这门学问。
第二节库仑定律学案 课前预习学案 一预习目标 知道库仑定律的内容及其表达式 二预习内容 【问题1】库仑定律的内容是什么？ 【问题2】库仑定律的表达式是什么？库伦是通过什么的到此表达式的？ 【问题3】如图1.1-1，长为L的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A和B（可看作点电荷），A球带电量为+Q，B球带电量为-Q。试画出B球受到的库仑力示意图。并求该力的大小。 三提出疑惑 课内探究学案一学习目标图 1.1-1
1理解库仑定律的含义和表达式，知道静电常量。 2了解库仑定律的适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题。 3渗透理想化思想，培养由实际问题进行简化抽象思维建立物理模型的能力。 二学习过程 【问题1】点电荷之间的相互作用力与哪些因素有关？（控制变量）① 相互作用力F与两点电荷间的距离r ②相互作用力F与两点电荷的电量Q1、Q2 ③演示实验 【问题2】认识库仑定律(类比万有引力定律) ①内容： ②库仑力（静电力）的大小和方向 ③条件：
④静电力常量k= ⑤应用：讲解例题1 例题 2 四当堂检测 1真空中有两个静止的点电荷，它们之间的相互作用力为F。若它们的带电量都增加为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为（）A．F/4 B．F/2 C．2F D．4F 2 A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B 之间的库仑力将（） A．可能变大 B．可能变小 C．一定不变D．不能确定 3．如图3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＝______，小球A带的电量q A＝______．
第一章静电场第二讲库仑定律 基本要求 1．知道库仑定律的内容及适用条件，会用库仑定律进行简单的计算。 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。 说明 1．利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所受各力在同一直线上或可运 用直角三角形知识求解的情形。 2．利用库仑定律公式与其他动力学规律求解力学与电学综合的问题，只要求所受各力在同一直线上的情形。 三、课标定位： 1．通过演示实验，定性了解电荷之间的作用力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离 大小的关系． 2．明确点电荷是个理想模型．知道带电体简化为点电荷的条件，感悟科学研究中建立 理想模型的重要意义． 3．知道库仑定律的文字表述及其公式表述，通过静电力与万有引力的对比，体会自然 规律的多样性和统一性． 4．了解库仑扭秤实验. 四、自主学习： （一)、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， 与它们的成反比，作用力的方向在它们的连线上． 2．公式：F＝k q1q2 r2，其中，叫做静电力常量． 3．适用条件：(1) ；(2) ． 4．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、 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，这样的带电体就可以看成 带电的点，叫做点电荷 温馨提示点电荷是理想化模型，只有在忽略了带电体的形状、大小对研究的问题没有 影响时，即可视为点电荷．点电荷的电量等于带电体的电量． （二）、库仑的实验 1．库仑扭秤实验是通过比较静电力F大小的．实验结果发现静电力F与 距离r的成反比． 2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个的金属小球电荷量的方法，发现F与q1和q2的成正比． （三）、静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷，两个电荷间的作用力不受其他电荷影响．其中每一个点电荷 所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的. 五、核心要点突破（名师解疑）：
库仑定律 一、选择题(每小题5分，共50分) 1.点电荷是静电学中的第一个理想模型，它是指（ ）。 A ．球形带电体 B ．体积很小的带电体 C ．带电量很小的带电体 D ．形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体 1、关于点电荷概念，下列说法正确的是（ D ） A 、点电荷就是电荷量很小的电荷 B 、点电荷就是体积很小的电荷 C 、体积较大的带电体，不能看作点电荷 D 、带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定 1.关于对元电荷的理解，下列说法正确的是( C ) A .元电荷就是电子 B .元电荷就是质子 C .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D .元电荷是带电荷量最小的带电粒子 2.关于库仑定律.以下说法中正确的是( ) A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 B .库仑定律是实验定律 C .库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D .根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大 2.关于库仑定律的公式2 21r Q Q k F ，下列说法中正确的是( B ) ①.当真空中两个电荷间距离r →∞时，它们间的静电力F →0 ②.当真空中两个电荷间距离r →0时，它们间的静电力F →∞ ③.当两个电荷间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 ④.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 A 、①② B 、①④ C 、②③ D 、③④ 2．对于库仑定律，下列说法正确的是 （ C ） A ．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式 B ．两个带电小球即使距离非常近，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 ．两个点电荷的电两个减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库 仑力减为原来的一半 3、两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q.两球之间的静电力为下列选项中的哪一个（ B ） A.等于2 29r Q k B.大于2 29r Q k C.小于2 29r Q k D.等于2 29r Q k 3.A 、B 两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A 、B 附近时，A 、B 间相互
§1.1库伦定律 同步导学案 【自主学习】 一、库仑定律： 1、电荷间的相互作用：同种电荷相_______，异种电荷相________。 a 、如何判断右图中悬挂小球所受的电场力的大小？根据是什么？ b 、电荷之间的相互作用力大小与哪些之间的因数有关？如何探究他们之间的关系？ C 、结论：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与 、 有关，电量越大，距离越近，作用力就越 ；反之电量越小，距离越远，作用力就越 。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。 库仑定律 ①. 内容： ②.电荷间相互作用力叫做 或 。 ③.公式： 静电力常量：k= k 的测量是__________________实验，实验装置库仑力____________ ④.方向：在它们的连线上，同性______，异性_________。 ⑤.适用条件 ⑴ ⑵ a.点电荷： b.点电荷是 ，实际生活中 存在。 【合作探究】库仑定律的基本应用 （1）库仑定律的理解 【例1】下列说法中正确的是（ ） A ．点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的 B ．点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 C ．根据F=κQ 1Q 2/r 2可知，当r→0时，F→∞ 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 【变试训练1-1】两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q 1=2C 正电荷，q 2=4C 负电荷，在真空中相距为r 且静止，相互作用的静电力为F 。 （1）今将q 1、q 2、r 都加倍，相互作用力如何变？ （2）只改变q 1电性，相互作用力如何变？ （3）只将r 增大4倍，相互作用力如何变？ （4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？ （5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？ 【变试训练1-2】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 －9 C ，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？ 【归纳总结】 库仑力与万有引力比较 【巩固提升】 有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为－Q ，C 球不带电，将
电荷库仑定律 ------------------------------------------------------------------------ ------------------- 教学目标 知识目标 1、知道两种电荷，知道正负电荷的规定，知道电荷以及单位； 2、定性了解两种电荷之间的作用规律； 3、掌握库仑定律的内容及其应用； 能力目标 1、通过对演示实验的观察概括出两种电荷之间的作用规律，培养学生观察、总结的能力； 2、知道人类对电荷间相互作用认识的历史过程，理解电荷的物理模型． 情感目标 渗透物理方法的教育，运用理想化模型的研究方法，突出主要因素、忽略次要因素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷互相作用力问题． 教学建议 重点难点分析 1、重点是使学生掌握真空中点电荷间作用力的大小的计算及方向的判定——库仑定律． 2、真空中点电荷作用力为一对相互作用力，遵从牛顿第三定律，是本节难点． 教法建议 一、讲述电荷有关概念的教法建议 1、在学生初中学习的基础上，可以通过演示实验，或者动画媒体播放复习并巩固电荷的有关知识； 2、在讲述时，要讲解要简洁、准确，突出主要概念，同时，节省时间给学生自己来学习． 3、由于电荷的不可观测性，讲解时，可以多利用媒体帮助学生对电荷的相互作用的理解和电荷物理模型的建立． 4、讲解点电荷时，可以对照质点的概念进行讲解． 二、关于库仑定律的教法建议 本节内容的核心是库仑定律，他是静电学的第一个实验定律，是定量描述点电荷间的相互作用的关系的规律，是学习电场强度的基础． 1、对于电荷之间相互作用力的定量规律，可以让学生先有一个定性的概念，可以通过实验让同学观察讨论并总结． 2、对于库仑定律需要强调的是：
高中物理第一章第二节库仑定律学案新人教 版选修 1、2《库仑定律》学案 【学习目标】 1、知道点电荷的概念、 2、理解库仑定律的含义，理解库仑定律的公式表达，知道静电力常量、 3、知道库仑扭秤的实验原理、 4、会用库仑定律的公式进行有关的计算、 【重点难点】 库仑定律和库仑力；关于库仑定律的理解与应用 【课前预习】 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、当带电体之间的距离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 。它类似于力学中的质点，也是一种理想化的物理模型。
3、库仑定律（1）内容：真空中两个静止的之间的作用力，与它们的的乘积成正比，与它们的距离的成反比，作用力的方向在它们的。（2）公式： ，式中k叫做 ，F是指电荷间的相互作用力，又叫做静电力或 。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电荷量的单位用库仑，力的单位用牛顿，距离的单位用米，则由实验得出 k= 。使用上述公式时，电荷量一般用绝对值代入计算。 4、理解库仑定律应注意的问题（1）库仑定律的适用条件。公式仅适用于中（空气中近似成立）的两个 间的相互作用。如果其它条件不变，两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小。（2）应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即用公式计算库仑力的大小，不必将表示两个带电体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，再根据同种电荷相互排斥、异各电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免不必要的麻烦和可能出现的错误。（3）库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比 强得多。（4）库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多
选修3-1 1.2 库仑定律教学设计 知识目标： 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． 能力目标： 1．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力． 2．渗透控制度量的科学研究方法 德育目标： 通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点． 教学重点： 库仑定律和库仑力的教学． 教学难点： 关于库仑定律的教学 教学方法： 实验归纳法、讲授[] 库仑定律教学过程： 一、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？ 结论、电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。 电荷间的作用力与它们带的电荷量以及距离有关，那么电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力的大小具有相似的形式呢？ 早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律. 二、库仑定律： 1.内容：真空中两个静止的点电荷的相互作用跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2.库仑定律表达式： 2 2 1 r Q Q K F 3.对库仑定律的理解： 库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。 a：不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点的电荷． b：点电荷是一种理想化模型． c：介绍把带电体处理为点电荷的条件． d：库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力，但是任一带电体都可看成是由许多点电荷组成
第2节 静电力 库仑定律 （对应人教A 的） 情景导入 知识互动： 知识点一、点电荷 1、点电荷：点电荷是只有电荷量，而没有大小、形状的理想化模型，与力学中学过的“质点”的概念类似，实际中并不存在． 疑难解析：什么样的带电体可以看做点电荷呢？并不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷．一个带电体能否看成点电荷决定于自身的大小、形状与所研究问题之间的关系，如果带电体的形状与大小对研究的问题没有影响或影响小到可以忽略不计，那就可以看做是点电荷。这是一种抓主要因素忽略次要因素的研究方法。 知识点二、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的大小，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，这一规律称为库仑定律． 2、表达式： 221r Q Q k F =，其中k 是静电力常量，92-29.010N m /C k =??，其意义为：两个电荷量为1C 的点电荷在真空中相距1m 时，相互作用力为×109N ． 3、库仑定律的适用条件： ①真空中（空气中也近似成立）． ②点电荷：即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计． 【疑难点拨】 ①库仑力是一种“性质力”：库仑力也叫静电力，它是电荷之间的一种相互作用力，是一种“性质力”，与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性．电荷间相互作用的库仑力也同样遵循牛顿第三定律．在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉． ②当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律，任一点电荷所受的库仑力可利用矢量合成的平行四边形定则求出合力． ③在应用库仑定律时，q 1、q 2可只代入绝对值算出库仑力的大小， 再由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断方向． 知识点三、引力常量的测量 1、测量引力常量的困难： ①这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具；②那时连电 量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了；③带电体上电荷 的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷之间的距离． 2、库伦的解决方法： (1)用扭称装置显示微小的力： 图 同学们已经知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，但两电荷间作用力的大小与哪些因素有关？同学们可以提出自己的总总猜想，比如：与两球的带电量的多少、两球之间的距离……，本节就来探讨影响静电力大小的因素，给出计算静电力大小的公式．
第1章静电场 第2节库仑定律 【学习目标】编写：王振营审核： 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． 3．渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力． 【课堂探究】 1.电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 问题：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？ 结论：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与有关，电量越大，距离越近，作用力就越；反之电量越小，距离越远，作用力就越。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。 2.库仑定律内容： 3.库仑定律表达式： 4.库仑定律的适用条件： 5.点电荷：
【典型例题】 例1.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m =9.10×10-31kg，质子的质 1 =1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C． 量m 2 例2.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,求它们所受的库仑力. 【课堂练习】 1.关于点电荷的下列说法中正确的是： A.只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B.点电荷是客观存在的． C.点电荷一定是电量很小的电荷 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 2.库仑定律的适用范围是. A.真空中两个带电球体间的相互作用 B.真空中任意带电体间的相互作用
C.真空中两个点电荷间的相互作用 D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 3.A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将. A．可能变大 B．可能变小 C．一定不变 D．不能确定 4.对于库仑定律，下列说法正确的是 A.凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式 22 1 r Q Q K F B.两个带电小球相距非常近时，也能用库仑定律 C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等 D.两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为 原来的一半 5.如图所示,三个完全相同斩金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b 带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是 A.F 1 B.F 2 C.F 3 D.F 4 6.大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F， 现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时 A、B两球间的库仑力大小 A.一定是F/8 B.一定是F/4 C.可能是3F/8 D.可能是3F/4 7.两个点电荷甲和乙同处于真空中． ⑴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． ⑵若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；
2021人教版选修《电荷库仑定律》word学案 第一节、电荷库仑定律（一） 学习目标： （1）明白两种自然界中的电荷有两种，了解摩擦起电和感应起电 （2）明白电荷守恒定律 （3）了解点电荷的概念，认识点电荷间的相互作用规律 （4）认识元电荷的概念 一、知识梳理 1、自然界中只存在两种电荷，即电荷和电荷。 2、用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是，橡胶棒（得到、失去）电子；用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是，玻璃棒（得到、失去）电子。 3、同种电荷互相异种电荷互相。 4、电荷的多少叫做电荷量。在国际单位制中,电荷量的单位是_________,简称__________,用字母C表示。 5、到目前为止，科学实验发觉的最小电荷量是__________所带的电荷量。那个最小电荷量用e表示，它的数值为1.60×10-19C。实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于它，或者是它的___________，因此我们把它叫做____________。 6、使物体带电的方法有哪些？_____________________________________________________ 7、电荷既不能被制造也不能被消灭，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，系统的电荷代数和不变，这确实是____________________定律。 二、例题分析 【例1】关于点电荷的说法，正确的是 ( ) A、只有体积专门小的带电体，才能作为点电荷 B、体积专门大的带电体一定不能看作点电荷 C、点电荷一定是电量专门小的电荷 D、体积专门大的带电体只要距离满足一定条件也能够看成点电荷 【例2】.关于元电荷的明白得，下列说法正确的是：( ) A.元电荷确实是电子 B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 C.元电荷确实是质子 D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 三、练习 1、小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发觉有一个关键数字看不清，拿来问老师，假如你是老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个（）A．6.2×10-19C B．6.4×10-19C C．6.6×10-19CＤ．6.８×10-19C 2、完全相同的金属球A、B，A带4C负电，B不带电，接触后分开，A带；B带。 若A带4C负电，B带6C正电，接触后分开，A带；B带。
学案2 库仑定律 [目标定位] 1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及其适用条件，会用库仑定律进行有关的计算． 一、库仑定律 [问题设计] 1．O 是一个带正电的物体．把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1中P 1、P 2、P 3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小，图中受力由大到小的三个位置的排序为P 1、P 2、P 3. 图1 (1)使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，小球所受作用力的大小如何变化？ 答案 增大小球所带的电荷量，小球受到的作用力增大；减小小球所带的电荷量，小球受到的作用力减小． (2)以上说明，哪些因素影响电荷间的相互作用力？这些因素对作用力的大小有什么影响？ 答案 电荷量和电荷间的距离．电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着电荷间距离的增大而减小． 2．库仑研究电荷间相互作用的装置叫库仑扭秤，该装置是利用什么方法显示力的大小？通过库仑的实验，两带电体间的作用力F 与距离r 的关系如何？ 答案 该装置通过悬丝扭转的角度来比较力的大小，力越大，悬丝扭转的角度越大．力F 与距离r 的二次方成反比：F ∝1r 2. [要点提炼] 1．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． 表达式：F ＝k q 1q 2 r 2.式中的k 为静电力常量，数值为k ＝9.0×109_N·m 2/C 2. 2．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，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做
第二节：库仑定律 题型一：点电荷的理解 1.1、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点电荷 答案为C 。 1.2、关于库仑定律的公式F ＝k q 1q 2r 2，下列说法正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当真空中的两个电荷之间的距离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 题型二：库仑定律计算 2.1、两个相同的金属小球（可看作点电荷），带电量之比为1：7，在真空中相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上， 则它们间的库仑力可能是原来的 （ ） A ．4/7 B ．3/7 C ．9/7 D ．16/7 答案：CD 2.2、半径为R 的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带有等量同种电荷Q 时相互之间的库仑力为F 1，两球带等量异种电荷Q 与-Q 时库仑力为F 2，则 （ ） A 、F 1>F 2 B 、F 1