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库仑定律教案(精选5篇)库仑定律教案（一）：教学目标（一）知识与技能1．明白两种电荷及其相互作用．明白点电荷量的概念。
2．了解静电现象及其产生原因；明白原子结构，掌握电荷守恒定律。
3．明白什么是元电荷。
4．掌握库仑定律，要求明白明白点电荷模型，明白静电力常量，会用库仑定律的.公式进行有关的计算。
（二）过程与方法2、经过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
3、类比质点理解点电荷，经过实验探究库仑定律并能灵活运用。
（三）情感态度与价值观经过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质，认识梦想化是研究自然科学常用的方法，培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用。
重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力。
难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。
教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件。
教学过程：第1节电荷库仑定律（第1课时）（一）引入新课：多媒体展示：闪电撕裂天空，雷霆震撼着大地。
师：在这惊心动魄的自然现象背后，蕴藏着许多物理原理，吸引了不少科学家进行探究。
在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电本质，经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。
下头请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节，了解我们人类对闪电的研究历史，并完成下述填空：电闪雷鸣是自然界常见的现象，蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调：以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电，证实了闪电与实验室中的电是相同的。
库仑定律【教学结构】本章教材的特点：⒈教材内容比较抽象，学生接受、理解比较困难。
⒉物理概念，物理规律多，关系复杂，学生很难掌握知识的内在联系，形成知识系统。
⒊与力学、运动学知识联系多，对学生基础知识要求高。
一、正、负电荷，电荷守恒⒈同性电荷互相推斥，异性电荷互相吸引。
⒉中和：等量异种电荷相互抵消的现象。
⒊⒊物体带电：使物体中的正负电荷分开过程。
（不带电物体，正负电荷等量）带正电：物体失去一些电子带正电。
带负电：物体得到一些电子带负电。
⒋⒋电荷守恒：电荷不能创造，不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。
二、库仑定律，本章教材重点内容之一。
⒈实验：学生动手做摩擦起电实验；演示实验：同性电荷相推斥，异性电荷相吸引。
（注意学生的感性知识）⒉⒉F KQ Qr =122(1)(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。
点电荷：带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。
理解为带电体只为一点，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)(2)K：静电力恒量。
重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用实验方法确定的。
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)(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。
(4)(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) (5) F KQ Qr=122,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1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。
库仑定律教学程序教师引导与点拨主体参与目标达成自主合作探究[学史链接]介绍法国物理学家库仑扭秤实验的设计思想：如何解决力的准确测量：小量放大法、如何解决电量的测量？点拨：电荷分配规律。
[演示模拟]展示实物结合动画模拟实验说明实验过程。
（课件采用虚拟现实技术，形象展示扭秤构造，演示效果好于实物模型）[教师讲解]真空中的库仑定律（板）1) 内容：在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（板）2) 公式：F=KQ1Q2/r2（板）[教师点拨]3）对定律内容的理解：引导学生分析、推理、归纳、总结，类比的对定律适用条件、各个物理量的意义进行探究，深化对知识的理解理解（板）（1）库仑定律的适用条件：真空中,点电荷。
教师点拨应用环境的具体情况积极思维，类比、对比体会库仑的实验方法，与自己的不同之处，了解设计思路观察模型及通过课件演示了解库仑扭秤的构造和工作原理，对其精美的外形及设计巧妙之处给予评价，类比其与卡文迪许扭秤的原理，体会自然科学的和谐之美学习定律内容，理解相关知识，类比万有引力定律进行学习和记忆，明确适用条件知道应用环境（在干燥的空气中也近似成立，而在其它电介质中使用该定律需要增加条件。
）知道库仑定律的探究过程和研究方法认识库仑扭秤构造及工作原理掌握库仑定律的内容及表达式，进一步引申对定律内容的理解掌握定律的条件并会应用定律解决一些实际问题，体会知识的内涵。
教学程序教师引导与点拨主体参与目标达成自主合作探究（2）点电荷：同质点一样，是一个理想化的模型，一种科学的抽象当带电体的线度远远小于带电体之间的距离，以致带电体的形状和大小对其相互作用力的影响可以忽略不计，这样的电荷叫点电荷。
（3）K静电力恒量。
重要的物理常数k=9.0×109牛·米2/库2, 其物理意义是：真空中两个电量均为1C的点电荷相距lm 时它们之间的静电力大小为9.0×109牛。
2库仑定律整体设计教课剖析本节内容的中心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础。
本节的教课内容的主线有两条，第一条为知识层面上的，掌握真空中点电荷之间互相作用的规律即库仑定律；第二条为方法层面上的，即研究多个变量之间关系的方法，间接丈量一些不易丈量的物理量的方法，及研究物理问题的其余基本方法。
教课目的1．定性认识电荷间的互相作使劲规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
2．经过察看演示实验，归纳出电荷间的作用规律。
培育学生察看、剖析、归纳能力。
3．领会研究物理问题的一些常用的方法，如：控制变量法、理想模型法、丈量变换法、类比法等。
4．浸透物理方法的教育，运用理想化模型的研究方法，突出主要要素、忽视次要要素，抽象出物理模型——点电荷，研究真空中静止点电荷互相作使劲问题。
5．领会科学研究的艰辛，培育学生热爱科学的、研究物理的兴趣。
6．经过静电力与万有引力的对照，领会自然规律的多样性与一致性。
教课要点难点1．电荷间互相作使劲与距离、电荷量的关系。
2．库仑定律的内容、合用条件及应用。
教课方法与手段1．研究、讲解、议论、实验归纳2．演示实验、多媒体课件教课媒体1． J2367 库仑扭秤 (投影式 )、感觉起电机、通草球、绝缘细绳、铁架台、金属导电棒、库仑扭秤挂图等。
2．多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
知识准备自然界存在着两种电荷，同种电荷相排挤，异种电荷相吸引。
教课过程[事件 1]教课任务：创建情境，引入新课师生活动：《三国志·吴书》中写道“琥珀不取腐芥”，意思是腐化湿润的草不被琥珀吸引。
可是，因为当时社会还没有对电力的需求，加受骗时也没有丈量电力的精细仪器，所以，人们对电的认识向来逗留在定性的水平上。
直到 18 世纪中叶人们才开始对电进行定量的研究。
此刻就让我们踏着科学家的踪迹去研究电荷之间的互相力。
演示实验：第一转动感觉起电机起电，而后利用带电的物体吸引轻小物体的性质使通草球与感觉起电机的一端相接触，通草球带同种电荷后弹开，最后改变二者之间的距离察看有什么现象产生？(注意：察看细线的偏角 )猜想：电荷间互相作使劲的大小与哪些要素相关？可能要素：距离、电荷量及其余要素。
《库仑定律》教案《库仑定律》教案「篇一」一、任务分析本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。
本节课的内容是第一章第二节库仑定律。
本节内容的核心是库仑定律，它是静电学的第一个实验定律，是学习电场强度的基础，是电磁学的基本定律，也是物理学的基本定律之一。
库仑定律阐明了带电体相互作用的规律，为整个电磁学奠定了基础，因此在本章中具有很重要的地位。
在学习本节课的内容之前，学生已经具有质点的理想化模型的思维方法，知道两轻质小带电体因相互作用而吸引或排斥。
育才中学是一所扶贫寄宿制学校，学生大多数来自宁南山区。
他们缺乏自主动手能力，合作探究的意识，交流评估的习惯。
因此，在教学中教师要适时的鼓励和引导。
本节课的教学内容的主线有两条，第一条为知识层面上的，首先通过“演示”栏目中“探究影响电荷间相互作用力的因素”的定性实验导入。
在此基础上，展示库仑定律建立的历史背景。
掌握真空中点电荷之间相互作用的规律即库仑定律;第二条为方法层面上的，即研究多个量之间关系的方法，间接测量一些不易测量的物理量的方法，及研究物理问题的其他基本方法。
体会控制变量法、理想模型法、类比法在物理学中的重要性。
二、教学目标1.知识与技能(1)了解电荷间的相互作用力规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
(2)通过演示实验，先定性了解电荷间的相互作用力，进而明确库仑定律及适用条件。
2.过程与方法，情感、态度与价值观(1)通过观察演示实验，概括出电荷间的作用规律。
培养学生观察、分析、概括能力。
(2)通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
(3)体会研究物理问题的一些常用方法，如控制变量法、理想模型法、类比法等。
三、重点和难点重点：电荷间相互作用力与距离、电荷量的关系。
难点：库仑定律的内容、适用条件就应用。
四、教学资源1.视频片段：库仑扭秤2.演示实验：探究影响电荷间相互作用力的因素的实验3.课件：PPT幻灯片五、设计思路根据新课程改革的理念与目标，要求重视发挥学生学习的主体性，在学习过程中丰富学生的体验，让学生在教师的指导下亲自去观察、实验、分析、归纳、应用等，在参与体验的基础上学习知识与方法，培养科学精神和科学态度。
今天所做之事，勿候明天；自己所做之事，勿候他人。
要做一番伟大的事业，总得在青年时代开始。
——歌德§1.2 库仑定律1．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法．2．理解库仑定律的含义及其表达公式，知道静电力常量．3．能用库仑定律结合物体的平衡条件解决实际问题．4．通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性．重点难点重点：正确理解点电荷概念和库仑定律．难点：应用库仑定律解决实际问题．1．探究影响点电荷之间相互作用力的因素(1)点电荷：当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离________很多，以至于在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的________及电荷在其上的分布状况无关紧要，该带电体就可看做一个带电的点，这样的电荷称为点电荷．(2)探究结论：电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而________，随它们之间距离的减小而________．2．库仑定律(1)内容：真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成________，与它们之间________________成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的________．(2)表达式：F＝________．(3)静电力常量：库仑定律公式中的k叫做静电力常量，k的数值为________．(4)适用条件：真空中________________．主题1：质点与点电荷问题：比较力学中的质点与电学中的点电荷，二者的相同点在哪里？主题2：点电荷间相互作用力的探究情景：为了探究电荷之间的相互作用力跟哪些因素有关，可设计如图所示的实验进行探究．实验分两步：一是保持两小球的电荷量不变，改变两球间的距离；二是保持两小球的距离不变，改变悬挂小球的电荷量．问题：(1)这个实验采用的是什么实验方法？ (2)实验中由这两个步骤各得到什么结论？主题3：库仑实验情景：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？也就是说，带电体之间的相互作用力是否与电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比？法国物理学家库仑于1785年利用如图所示的库仑扭秤实验解决了上述问题．问题：阅读教材中的“小资料”并分析库仑扭秤的图示，思考下列问题．库仑扭秤和以前我们学过的一种扭秤很相似，请将它们作一个比较．这两种扭秤在设计上都包含了什么物理思想？主题4：万有引力定律与库仑定律的类比(重点探究)问题：(1)万有引力定律和库仑定律在形式上有相似之处，请说明它们的异同点．(2)根据万有引力公式F 引＝G m 1m 2r 2，当r →0时，F 引→∞，这种说法对吗？同样，根据库仑定律公式F 库＝k Q 1Q 2r2，当r →0时，F 库→∞，这种说法对吗？一、点电荷例1 下列带电体可视为点电荷的是( ) A ．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B ．均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷C ．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D ．带电的金属球一定不能视为点电荷二、库仑定律的理解与应用例2 两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝k q 1q 29R 2B ．F >k q 1q 29R 2C ．F <k q 1q 29R2 D ．无法确定三、库仑力作用下电荷的平衡例3 如图所示，在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为＋4Q 和－Q 的点电荷．(1)将另一个点电荷C放在该直线上哪个位置时，可以使其在库仑力的作用下保持静止？(2)若要求这三个点电荷都只在库仑力的作用下保持静止，那么引入的这个点电荷C应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？变式训练如图所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3恰好都处于平衡状态，且除相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍．下列说法正确的是()A．若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷B．若q1、q3为负电荷，则q2为正电荷C．q1∶q2∶q3＝36∶4∶9D．q1∶q2∶q3＝9∶4∶361．(考查点电荷概念)关于点电荷，下列说法中正确的是()A．体积小的带电体B．球形带电体C．带电少的带电体D．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体2．(考查电性与引力、斥力的关系及力的相互性)如图所示，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．(考查库仑力的独立性和叠加性)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间相互作用的库仑力将()A．可能变大B．可能变小C．一定不变D．无法确定4．(考查万有引力与库仑力的异同)设某星球带负电，一带电小球恰好可悬浮在距星球表面1000 km的地方．若将同样的带电小球带到距星球表面2000 km的地方相对于该星球无初速度释放，则此带电小球()A．竖直下落B．仍处于悬浮状态C．竖直上升D．无法判断1．下列说法正确的是()A．点电荷就是体积很小的带电体B．点电荷就是体积和所带电荷量都很小的带电体C ．根据F ＝k Q 1Q 2r 2可知，当r →0时，有F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的2．真空中有A 、B 两个点电荷，相距r 时，相互作用力为F .欲使它们之间的相互作用力变为F2，下列方法可行的是( )A ．将它们之间的距离变为r2B ．将它们的电荷量均变为原来的一半C ．将它们之间的距离变为2rD ．将它们的电荷量均变为原来的2倍3．如图所示，两根细线挂着两个不带电的质量相同的小球A 、B ，上下两根细线的拉力分别为F A 、F B .现使两球带异种电荷，此时上下细线所受的拉力分别为F A ′、F B ′，则( )A ．F A ＝F A ′，FB >F B ′ B ．F A ＝F A ′，F B <F B ′C ．F A <F A ′，F B >F B ′D ．F A <F A ′，F B <F B ′4．两个电荷量分别为－Q 和＋4Q 的相同金属小球A 和B (均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间的库仑力为F .用一个带有绝缘柄的与A 、B 完全相同的金属小球C ，无数次地先后接触A 、B 两球，则最终A 、B 间的库仑力为( )A.916FB.14FC.34FD.716F 5．两个半径均为1 cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电荷量，两球心相距90 cm ，相互作用力大小为F .现将它们碰一下后，放在两球心间相距3 cm 处，则它们间的相互作用力大小变为( )A ．3000FB ．1200FC ．900FD ．无法确定6．如图甲所示，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 的电荷量为Q ，B 球的质量为m ，带电荷量为q ，θ＝30°，A 和B 在同一水平线上，整个装置处于真空中，则A 、B 两球之间的距离为多少？7．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q >0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质绝缘弹簧连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l .已知静电力常量为k ，若三个小球均可视为点电荷，则每根弹簧的原长为( )A．l＋5kq22k0l2B．l－kq2k0l2C．l－5kq24k0l2D．l－5kq22k0l28．两个完全相同的金属小球相距为r(可视为点电荷)，带有同种电荷，所带电荷量不等，电荷间相互作用力为F.若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为F′，则()A．F′一定大于F B．F′可能等于FC．F′一定小于F D．不能确定9．如图所示，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A、B都带正电荷，A 所受B、C两个点电荷的静电力的合力如图中F A所示，那么可以判断点电荷C所带电荷的电性为()A．一定是正电B．一定是负电C．可能是正电，也可能是负电D．无法判断10．如图所示，可视为质点的三个金属小球A、B、C的质量都为m，所带电荷量都为＋q，连接小球的绝缘细线长度都为L，静电力常量为k，三个金属小球均可视为点电荷，重力加速度为g.求：(1)连接B、C的细线张力的大小．(2)连接A、B的细线张力的大小．11．真空中两个点电荷相距1 m，它们之间的库仑力大小为9×10－5 N．若将它们合在一起，变为一个电荷量为4×10－7 C的点电荷，试求原来两个点电荷的电荷量各为多大．12．半径为R的绝缘球壳上所带电荷量为＋Q，且电荷均匀分布，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时位于球心的点电荷所受库仑力的大小为________，方向________．(已知静电力常量为k)参考答案：1．(1)小 形状 (2)增大 增大2．(1)正比 距离的平方 连线 (2)k Q 1Q 2r 2(3)9.0×109 N ·m 2/C 2 (4)静止的点电荷主题1：质点与点电荷解答：质点是只有质量，没有大小的点；点电荷是只有电荷量，没有大小的点．它们都采用了抓住主要因素，忽略次要因素的物理学研究问题的方法．它们都是理想化的物理模型，实际情况中并不存在，但实际情况中物体或带电体在一定条件下可被视为质点或点电荷．主题2：点电荷间相互作用力的探究 解答：(1)控制变量法．(2)①小球的电荷量保持不变时，两小球间的距离越大，相互作用力越小(丝线偏离竖直方向的角度越小)．②两小球间的距离保持不变时，悬挂小球的电荷量越小，相互作用力越小(丝线偏离竖直方向的角度越小)．主题3：库仑实验解答：库仑扭秤与卡文迪许扭秤很相似．法国物理学家库仑(1736—1806)和英国物理学家卡文迪许(1731—1810)是同时代的科学家，他们都设计出了能测量很小的力的扭秤．库仑扭秤中用到了电荷量平分的电荷守恒思想，卡文迪许扭秤设计了对称的结构，增加了光线反射到远处刻度的部分．两种扭秤在设计上都包含了将很小的物理量放大的物理思想． 主题4：万有引力定律与库仑定律的类比(重点探究) 解答：(1)①相同点a ．两种力都是平方反比定律．b ．两种力都有与作用力有关的物理量(电荷量或质量)的乘积，且都与乘积成正比．c ．两种力的方向都在两物体的连线上． ②不同点a ．描述了两种作用：一种是由于物体带电引起的，另一种是由于物体具有质量引起的．b ．与力的大小相关的物理量不全相同：一种是电荷量，另一种是质量．c ．静电力可以是引力，也可以是斥力，而万有引力只能是引力．④常量不相同：k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，G ＝6.67×10－11 N ·m 2/kg 2.一般情况下，两点电荷之间的库仑力要比其间的万有引力大得多，故一般分析点电荷间作用力时，忽略万有引力．(2)都不对．对于万有引力公式，当r 的大小趋于0时，物体的质量也会趋于0，万有引力公式的条件已不适用了；对于库仑定律公式，当r 的大小趋于0时，相互作用的物体(或带电体)不能再看做是质点(或点电荷)．一、点电荷 例1【分析】点电荷是理想模型，实际上并不存在．尽管电子和质子很小，但现代物理实验证实电子和质子都有大小．带电体能否视为点电荷取决于其大小和形状对所研究问题的影响，而不是只关注带电体本身．【解析】带电体能否被看成点电荷取决于它们之间的距离与它们自身大小之间的关系，而不是取决于其他的条件．如果它们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和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看做是点电荷．【答案】C【点拨】点电荷是没有大小的带电体，它是一种理想模型．实际中的带电体(包括电子、质子等)都有一定的大小，它们都不是点电荷．当电荷间的距离大到可以将电荷的大小、形状忽略不计时，就可将电荷看成点电荷．二、库仑定律的理解与应用 例2【分析】题干中未确定两带电球所带电荷的电性是相同还是相反，两带电小球的半径大小与它们间的距离相比是不能忽略不计的，所以两带电小球不可看做点电荷．若两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷间相距3R ，则它们相互作用的静电力F ＝k q 1q 29R2.【解析】因为两球心距离不比球的半径大很多，所以两带电球不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布．当q 1、q 2是同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧，电荷中心距离大于3R ；当q 1、q 2是异种电荷时，相互吸引，分布于最近的一侧，电荷中心距离小于3R ，如图所示．所以静电力可能小于k q 1q 29R 2，也可能大于k q 1q 29R2，D 正确．【答案】D【点拨】①带电体能否简化为点电荷是库仑定律应用中的关键点．另一个条件是“真空中”，一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理．②求解实际带电体间的静电力时，可以把实际带电体转化为点电荷，再求解库仑力；对于不要求定量计算的实际带电体间的静电力，可以用库仑定律定性分析．三、库仑力作用下电荷的平衡 例3【分析】若使三个点电荷均处于平衡状态，则每个点电荷均受到另外两个点电荷的库仑力，且这两个库仑力必定等大、反向．【解析】(1)由点电荷C 处于静止可知其在B 点的右侧，且有：k 4Qq r 2A ＝k Qqr 2B解得：r A ∶r B ＝2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB ＝BC .(2)C 处的点电荷在库仑力的作用下平衡了，只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡．选B 为研究对象，A 和C 对其的库仑力相等，距离又相等，所以Q C ＝Q A ＝4Q ，而且C 必须是正电荷．【答案】(1)C 在B 点右侧AB 延长线上，且AB ＝BC (2)正电荷，Q C ＝4Q 变式训练【解析】三个电荷都处于平衡状态，根据库仑定律：由q 1平衡得k q 1q 24r 2＝k q 1q 39r 2，解得q 2：q 3＝4：9；由q 2平衡得k q 1q 24r 2＝k q 2q 3r 2，解得q 1：q 3＝4：1；由q 3平衡得k q 1q 39r 2＝k q 2q 3r2，解得q 1：q 2＝9：1.综合上述结果，可知q 1∶q 2∶q 3＝36∶4∶9.显然选项A 、B 、C 正确．【答案】ABC1．【解析】点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体．同一带电体，有时可以看做点电荷，有时则不能，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看成点电荷．因此，一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定．【答案】D 2．【解析】由题图可知，两带电球相互排斥，则说明两球一定带有同种电荷，但不能确定是正电荷还是负电荷，故A 、B 错；两带电球间的静电力具有一般力的共性，符合牛顿第三定律，故选项C 错、D 对．【答案】D 3．【解析】A 、B 间相互作用的库仑力与其他电荷无关． 【答案】C 4．【解析】设带电小球距该星球球心的距离为r ，带电小球质量为m ，该星球质量为M ，带电小球电荷量为q ，该星球电荷量为Q ，则有k Qq r 2＝G Mmr2，由等式可知，r 变化时，等式仍成立，故选B.【答案】B1．【解析】不论电荷体积的大小如何，只要电荷的体积对所研究问题的影响可以忽略，该带电体就可以看成点电荷，选项A 、B 错；当r →0时，两电荷就不能看成点电荷了，公式F ＝k Q 1Q 2r 2不再成立，选项C错；静电力常量的数值是由实验得出的，选项D 对．【答案】D 2．【解析】由库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2r 2可知，当间距r ′＝r 2时，F ′＝4F ；当r ′＝2r 时，F ′＝F2；当电荷量均减半时，F ′＝F4；当电荷量均加倍时，F ′＝4F ，故只有C 正确．【答案】C 3．A ．F A ＝F A ′，FB >F B ′ B ．F A ＝F A ′，F B <F B ′C ．F A <F A ′，F B >F B ′D ．F A <F A ′，F B <F B ′【解析】无论A 、B 带电还是不带电，上面细线的拉力都等于A 、B 重力之和，所以F A ＝F A ′.当A 、B 不带电时，F B ＝mg ；当A 、B 带异种电荷时，它们相互吸引，则F B ′<mg ，所以F B >F B ′.故选项A 正确．【答案】A 4．【解析】A 、B 两球原库仑力F ＝k 4Q ×Qr 2，经C 球无数次接触A 、B 两球后，将电荷3Q 平均分布在三个小球上，则A 、B 两球的库仑力变为F ′＝k Q ×Q r 2＝14F ，故B 正确．【答案】B5．【解析】两导体球接触后，电荷量先中和再平分，然后放在两球心相距3 cm 处，此时两个导体球不能简化成点电荷，库仑定律不成立，因此两球间的相互作用力大小无法确定．【答案】D 6．【解析】如图乙所示，小球B 受三个力作用而处于平衡状态，F 库＝mg tan θ据库仑定律有：F 库＝k Qqr 2联立解得：r ＝3kQqmg. 【答案】3kQqmg7．【解析】以两边的任一小球为研究对象，由平衡条件得：k 0(l －l 0)＝k q 2l 2＋k q 24l 2，解得l 0＝l －5kq 24k 0l 2，故选项C 正确．【答案】C 8．【解析】由库仑定律知，只要比较两者电荷量的乘积的大小，即可得出结论．当两者接触后电荷量平分，即各带电荷量q ＋Q 2，根据数学知识可证明(q ＋Q 2)2＞qQ 证明如下：(q ＋Q 2)2－qQ ＝(q －Q 2)2＞0，所以选项A 正确．【答案】A9．【解析】因A 、B 都带正电，所以表现为斥力，即B 对A 的作用力沿BA 的延长线方向，而不论C 带正电还是带负电，A 和C 的作用力方向都必须在AC 连线上，由平行四边形定则知，A 和C 之间必为引力，所以C 一定带负电，故正确答案为B.【答案】B 10．【解析】(1)对C 球：由平衡条件可得BC 段细线的拉力为：F 1＝mg ＋k q 2L 2＋k q 2（2L ）2＝mg ＋5kq 24L 2.(2)对B 、C 整体研究可得AB 段细线的拉力为： F 2＝2mg ＋k q 2L 2＋k q 2（2L ）2＝2mg ＋5kq 24L 2.【答案】(1)mg ＋5kq 24L 2 (2)2mg ＋5kq 24L211．【解析】本题存在两种情况：①若两点电荷为同种电荷，则它们均带正电，设电荷量分别为q 1和q 2.由题意可知：q 1＋q 2＝4×10－7 C 根据库仑定律有：F ＝k q 1q 2r 2其中F ＝9×10－5 N联立解得：q 1＝(2＋3)×10－7 C ，q 2＝(2－3)×10－7 C ．(说明：q 1、q 2可以互换) ②若两点电荷为异种电荷，设它们的电荷量分别为q 1和q 2.由题意可知：q 1＋q 2＝4×10－7 C根据库仑定律有：F ＝k q 1q 2r 2其中F ＝－9×10－5 N联立解得：q 1＝(2＋5)×10－7 C ，q 2＝(2－5)×10－7 C ．(说明：q 1、q 2可以互换)【答案】(2＋3)×10－7 C 、(2－3)×10－7 C 或者(2＋5)×10－7 C 、(2－5)×10－7 C12．【解析】如图所示，由于球壳上带电均匀，原来每条直径两端长度相等的一小块上的电荷对位于球心的点电荷＋q 的力互相平衡．现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心点电荷＋q 的力仍互相平衡，剩下的就是与A 相对的B 处、半径也为r 的一小块圆面上的电荷对它的力F由于球壳上的电荷面密度ρ＝Q 4πR 2，被挖去的A 处小圆孔带的电荷量q ′＝ρ·πr 2＝r 2Q 4R 2由于半径r ≪R ，可以把它看成点电荷，根据库仑定律，它对球心点电荷＋q 的作用力为：F ′＝k qq ′R 2＝k r 2qQ4R4，其方向由小孔中心指向球心，则挖去小圆孔后，球心电荷所受库仑力的方向由球心指向小孔中心． 【答案】kr 2qQ4R 4由球心指向小孔中心1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．体积大的带电体一定不是点电荷B ．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷C ．点电荷就是体积足够小的电荷D ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 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3．两个分别带有电荷量－Q 和＋4Q 的相同金属小球A 和B (均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间的库仑力为F ，用一个带有绝缘柄的与A 、B 完全相同的金属小球C .无数次地先后接触A 、B 两球，则最终A 、B 间的库仑力为( ) A.916 F B.14 F C.34F D.716 F4.如图1－2－7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 A 、F B .现使两球带同种电荷，此时上、下细线受到的拉力分别为F A ′、F B ′，则( )图1－2－7A ．F A ＝F A ′，FB >F B ′ B ．F A ＝F A ′，F B <F B ′C ．F A <F A ′，F B >F B ′D ．F A <F A ′，F B <F B ′一、选择题1．下列说法中正确的是( ) A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C ．据F ＝k Q 1Q 2r 2可知，当r →0时F →∞ D ．静电力常量的数值是由实验得出的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 ．库仑定律仅适用于静止的电荷间相互作用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3．真空中A 、B 两个点电荷相距10 cm ，A 带电荷量是B 带电荷量的50倍，B 受到的库仑力是1 N ，则A 受到的库仑力为( ) A ．50 N B ．0.02 N C ．1 N D ．无法确定4．两个半径均为1 cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电荷量，两球心相距90 cm ，相互作用力大小为F ，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3 cm 处，则它们的相互作用力大小变为( ) A ．3000 F B ．1200 F C ．900 F D ．无法确定5．两个完全相同的金属小球相距为r (可视为点电荷)，带有同种电荷，所带电荷量不等，电荷间相互作用力为F ，若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为F ′，则( ) A ．F ′一定大于F B ．F ′可能等于F C ．F ′一定小于F D ．不能确定6.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( )图1－2－8A．F1B．F2C．F3D．F47．如图1－2－9所示，用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量，F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是()A．F1一定大于F2B．F1一定小于F2C．F1与F2大小一定相等D．无法比较F1与F2的大小8．两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一直在减小二、非选择题9．真空中两个点电荷相距1 m，它们之间的库仑力大小为9×10－5N若将它们合在一起，变为一个电量为4×10－7 C的点电荷．试求原来两个点电荷的电量？10．两个正电荷q1和q2电量都是3 C，静止于真空中的A、B两点，相距r＝2 m.(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力．(2)在它们连线上A点左侧P点，AP＝1 m，放置负电荷q3，q3＝－1 C，求q3所受静电力．答案1解析：选B. 带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论，故A、C、D 错．一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故B正确．2解析：选C. 根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只跟两个电荷的电荷量和它们间的距离有关，它们间的库仑力不会受到外界的影响，选项C正确．3解析：选B. A、B两球原库仑力F＝k 4Q×Qr2，后经C球无数次接触A、B两球后，将电荷3Q平均分布在三个小球上，则A、B两球的库仑力变为F′＝k Q×Qr2＝14F，故B正确．4解析：选B. 两小球都不带电时，F A＝G A＋F B，F B＝G B；使两球带同种电荷后，F A′＋F斥＝G A＋F B′，F B′＝G B＋F斥．F A＝F A′，故F B<F B′，B项正确．1解析：选D. 点电荷是带电体的理想模型，实际带电体在体积和形状对问题的研究没有影响或影响不大时，都可以当成点电荷．A、B错误．库仑定律仅适用于真空中的点电荷，当r→0时，库仑定律不成立，C错误．2解析：选B. 一个带电体能否看做点电荷不以它的体积大小来确定，体积小的带电体不一定能视为点电荷，A错．库仑定律是在大量的实验探究基础上总结出来的，B对．库仑定律适用于真空中的点电荷，电荷间的库仑力与电荷的运动状态无关，C错．当两带电体很近时，它们已不能看做是点电荷，库仑定律不再适用，不能再用F＝k q1q2r2来计算电荷间的库仑力，D错．3解析：选C. 两电荷之间库仑力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知两个力大小相等，故正确答案为C.4解析：选D. 两导体球接触后，电荷量先中和再平分，然后放在相距3 cm 处，此时两个导体球不能简化成点电荷，库仑定律不成立，因此两球间的相互作用力大小无法确定．5解析：选A. 由库仑定律知，只要比较两者电荷量的乘积的大小，即可得出结论．当两者接触后电荷量平分q ＋Q 2，证明(q ＋Q 2)2＞qQ ，如下：(q ＋Q 2)2－qQ ＝(q －Q2)2＞0，选项A 正确．6解析：选B. 据“同电相斥、异电相吸”规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量小于b 的带电荷量，因此F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能为F 2，故选项B 正确．7解析：选C. 两个电荷间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律，甲、乙两球所受的库仑力等大反向，作用在一条直线上，选项C 正确．8解析：选BC. 本题考查的知识点是牛顿第二定律和库仑定律．B 在A 的静电斥力的作用下，向远离A 的方向做加速运动，C 对，D 错．A 、B 间隔越来越远，由牛顿第二定律得k q A q Br 2＝m B a B ，r 逐渐变大，则a B 逐渐减小，故A 错，B 对．9解析：若两点电荷为同性电荷，则它们均带正电，设电量分别为q 1和q 2. 则q 1＋q 2＝4×10－7 C ①q 1·q 2＝r 2k F ＝10－14 C 2②解①②两式得q 1、q 2大小为(2＋3)×10－7 C 和(2－3)×10－7 C. 若两点电荷为异性电荷，设它们的电量分别为q 1和q 2. 则q 1＋q 2＝4×10－7 C ③－q 1·q 2＝r 2k F ＝10－14C 2④解③④得q 1为(2＋5)×10－7 C ，q 2为(2－5)×10－7 C.答案：(2＋3)×10－7 C 和(2－3)×10－7 C 或者(2＋5)×10－7 C 和(2－5)×10－7 C10解析：(1)依据库仑定律知道q 1、q 2对Q 的库仑力大小相等，方向相反，故合力为零．(2)如图，q 3受q 1的引力F 31，受q 2的引力F 32，方向均向右，合力为F 3＝F 31＋F 32＝k q 1q 3r 2P A＋k q 2q 3r 2BP＝3×1010N.答案：(1)零 (2)3×1010 N ，方向向右。
§1.2库仑定律学案导学学习目标：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．3、渗透理想化方法，培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．4、了解控制度量的科学研究方法.重点：库仑定律和库仑力难点：关于库仑定律的理解与应用自主学习：1、内容：真空中两个静止的相互作用跟它们所带的乘积成正比，跟它们之间距离的成反比，作用力的方向在它们的。
2、库仑定律表达式：3、库仑定律的适用条件：。
4、点电荷：是一种 .当带电体的比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.5、库仑的实验的研究方法当堂训练：1、关于点电荷的下列说法中正确的是：（）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2、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。
现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为（）。
A．F/2 B．F/4C．F/8 D．3F/83、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5 C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时，相互作用力为F2, 则（）A．F1 = F2 B．F1 ＜F2 C．F1 ＞ F2 D．无法判断4：两个相同的金属例小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A. 4/7B. 3/7C. 9/7D. 16/75.两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q1，Q2，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（）A. 可能变大B. 可能变小C. 可能不变D. 以上三种都可能存在拓展应用：6 A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C 的电性及电量q有无要求？（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？7 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求（1）F的大小？（2）C球所带电量为多少？带何种电荷？探究：生活中常用的静电复印是是么原理？读课后阅读材料并考虑生活中还有哪些静电的应用？学后反思：你对学案的意见：。
库伦定律（教案）1.2库伦定律（教案）（两课时）【教学⽬标】1、定性认识库仑⼒（静电⼒）与什么有关2、知道库伦扭秤实验3、理解理想模型：点电荷，感悟科学研究中建⽴理想模型的重要意义4、理解库伦定律的⽂字表述及其公式表达5、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【教材分析】本节内容的核⼼是库伦定律，它阐明了带电体相互作⽤的规律，为整个电磁学奠定了基础。
因此整节课的教学围绕库伦定律展开。
从定性探究到定量探究。
由于中学阶段完成库伦定律的实验探究⽐较有难度，在教学中采⽤视频和实物定性研究向结合的⽅式，尽量让学⽣了解和经历实验的过程，使得到的结果更具有说服⼒。
【教学过程】复习引⼊：⽤三种起电⽅式和电荷间的相互作⽤解释静电铃的原理。
⼈们对电荷的认识是通过研究并认识电荷间的相互作⽤⽽获得的。
沿袭⽜顿对⼒的定义，将电荷间的相互作⽤⼒成为库仑⼒或静电⼒。
这个⼒就是我们这节课要研究的核⼼问题。
⼀、库仑⼒静⽌电荷之间的相互作⽤，称为静电⼒或库仑⼒。
⼆、探究影响电荷间相互作⽤的因素1、猜想：库伦⼒可能与带电体的电荷量和两者之间的距离有关2、实验验证①实验装置（如右图所⽰）：引导学⽣从研究⽬的出发，设计实验装置，使实验装置能实现预期的作⽤。
②观察现象：（结合视频演⽰）改变⼩球电量和两⼩球间距离，观察⼩球偏离竖直⽅向的夹⾓⼤⼩，对应于两球间静电⼒的⼤⼩。
③实验结果：电荷之间的作⽤⼒随电荷量增⼤⽽增⼤，随距离的增⼤⽽减⼩（定性）。
三、库伦定律1、库伦定律：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221rq q k F = 3、库伦定律的说明：①适⽤范围：A ．点电荷（理想模型）当带电体间距离⽐它们⾃⾝的⼤⼩⼤很多，当带电体的形状、⼤⼩及电荷分布状况对它们间作⽤⼒的影响可忽略不计时，可将其看做有电荷量的点（R 《r ）B ．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C ．公式不适⽤于r →0的情况②k ：⽐例系数，称为静电⼒常量。
