大学物理11电荷库仑定律

大学物理电磁学公式大学物理电磁学是物理学中的一个重要分支，研究电场和磁场以及它们之间的相互作用。

在学习和研究电磁学的过程中，我们经常会接触到一系列重要的公式。

以下是一些常见的大学物理电磁学公式的详细介绍。

1. 库仑定律（Coulomb's Law）：库仑定律描述了两个点电荷之间相互作用力的大小和方向。

它的数学表达式为：F = k * |q1 * q2| / r²其中，F为两个电荷所受的力，k为库仑常数，q1和q2分别为两个电荷的大小，r为两个电荷之间的距离。

2. 电场强度（Electric Field Intensity）：电场强度描述了电荷在某一点周围的电场的强弱。

对于一个点电荷，其电场强度的数学表达式为：E = k * |q| / r²其中，E为电场强度，k为库仑常数，q为电荷的大小，r为点电荷到被测点之间的距离。

3. 电势能（Electric Potential Energy）：电势能描述了电荷由于存在于电场中而具有的能量。

对于一个点电荷，其电势能的数学表达式为：U = k * |q1 * q2| / r其中，U为电势能，k为库仑常数，q1和q2分别为两个电荷的大小，r为两个电荷之间的距离。

4. 电势差（Electric Potential Difference）：电势差描述了电场中两个点之间的电势能的差异。

对于两个点电荷之间的电势差，其数学表达式为：ΔV = V2 - V1 = -∫(E · dl)其中，ΔV为电势差，V1和V2分别为两个点的电势，E为电场强度，dl为路径元素。

5. 电场线（Electric Field Lines）：电场线用于可视化电场的分布情况。

电场线从正电荷流向负电荷，并且密集的电场线表示电场强度较大，稀疏的电场线表示电场强度较小。

6. 电场的高斯定律（Gauss's Law for Electric Fields）：电场的高斯定律描述了电场通过一个闭合曲面的总通量与该闭合曲面内的电荷量之间的关系。

课程名称：大学物理授课对象：大学物理专业本科生授课学时：2学时教学目标：1. 理解库仑定律的物理意义，掌握库仑定律的基本公式和适用条件。

2. 能够运用库仑定律解决实际问题，如计算点电荷间的相互作用力。

3. 培养学生的科学思维能力，提高学生运用数学工具解决物理问题的能力。

教学内容：1. 库仑定律的提出背景和物理意义2. 库仑定律的基本公式及其推导3. 库仑定律的适用条件和局限性4. 库仑定律的应用实例教学重点：1. 库仑定律的基本公式及其推导2. 库仑定律的适用条件和局限性教学难点：1. 库仑定律公式的推导过程2. 库仑定律在实际问题中的应用教学方法：1. 讲授法：系统讲解库仑定律的基本概念、公式和推导过程。

2. 案例分析法：通过具体实例，引导学生理解库仑定律的应用。

3. 讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提出问题并解答。

教学过程：一、导入1. 回顾静电学基本概念，如电荷、电场等。

2. 引出库仑定律的提出背景和物理意义。

二、库仑定律的基本公式及其推导1. 介绍库仑定律的实验基础和理论推导。

2. 讲解库仑定律的基本公式：F = k |q1 q2| / r^2，其中F为电荷间的相互作用力，k为库仑常数，q1和q2为电荷量，r为电荷间距离。

三、库仑定律的适用条件和局限性1. 分析库仑定律的适用条件：真空中、点电荷之间。

2. 讨论库仑定律的局限性：在非真空介质中、电荷分布不均匀时，库仑定律不再适用。

四、库仑定律的应用实例1. 计算两个静止点电荷之间的相互作用力。

2. 分析带电球面上的电荷分布对电场强度的影响。

五、课堂讨论1. 学生提出与库仑定律相关的问题。

2. 教师引导学生解答问题，加深对库仑定律的理解。

六、总结1. 回顾本节课的主要内容，强调库仑定律的基本公式和适用条件。

2. 强调库仑定律在实际问题中的应用。

课后作业：1. 查阅相关资料，了解库仑定律的实验验证过程。

2. 选择一道与库仑定律相关的题目进行计算，并提交作业。

大学物理电荷的性质与电流的基本规律大学物理：电荷的性质与电流的基本规律电荷和电流是物理学中重要的概念，它们在电磁学领域有着广泛的应用。

本文将介绍电荷的性质及其基本规律对电流的影响。

一、电荷的性质电荷是物质所具有的基本属性之一，有正电荷和负电荷两种。

正电荷和负电荷之间相互吸引，同种电荷之间相互排斥。

这个基本规律被称为库仑定律，它描述了电荷之间的相互作用力与距离的关系。

电荷的量可以用库仑为单位来度量，符号为C。

基本电荷是元电荷，电子的电荷量为-1.6 × 10^-19 C（约等于-1.6 十的负十九次方库仑）。

相应地，质子的电荷量为+1.6 × 10^-19 C。

二、电流的基本规律电流是电荷在单位时间内通过一个导体横截面的量度。

在导体中，电荷的传导产生了电流。

根据欧姆定律，电流（I）与电压（V）和电阻（R）之间有着简单的关系：I = V / R。

欧姆定律描述了电流和电压之间的直接比例关系。

电流的方向一般按照正负电荷的流动方向来确定。

正电荷的流动方向相当于负电荷相反。

约定电流的正方向为正电荷的流动方向，负电荷的流动被认为是反向的电流。

三、电荷对电流的影响电荷的性质对电流的行为有着重要的影响。

当一个导体中存在电荷时，在外加电场的作用下，电荷会受到力的作用而发生运动。

这个运动形成了电流。

电场力对电荷的作用可由库仑定律描述。

电场力可以加速电荷并使其运动。

如果电荷在导体中受到电场力的作用而运动，其产生的电流可由欧姆定律计算。

电荷密度也会对电流的行为产生影响。

电荷密度是指单位体积内的电荷量。

当电荷密度增加时，单位体积内电荷的数量增加，导致电流的大小增加。

此外，电荷的分布方式也会影响电流。

当电荷分布不均匀时，电场力的作用也会因此发生变化，从而影响电流的分布。

四、电荷的守恒定律在任何一个封闭系统中，电荷的总量是守恒的。

这个守恒定律是基于电荷不能被创建或消灭的事实而建立的。

在任何电荷转移的过程中，正负电荷总数保持不变。

教学目标：1. 理解库仑定律的物理意义，掌握库仑定律的公式及其适用条件。

2. 能够运用库仑定律进行简单的计算和推导，解决实际问题。

3. 培养学生的逻辑思维能力和实验探究能力。

教学重点：1. 库仑定律的公式及其适用条件。

2. 库仑定律的应用。

教学难点：1. 库仑定律公式的推导过程。

2. 库仑定律在复杂问题中的应用。

教学准备：1. 教学课件2. 扭秤实验装置3. 带电体模型教学过程：一、导入1. 引入电荷的概念，引导学生思考电荷之间的相互作用。

2. 提出问题：电荷之间的相互作用力与哪些因素有关？二、库仑定律的提出1. 介绍库仑定律的提出背景和实验过程。

2. 引出库仑定律的公式：F = k q1 q2 / r^2其中，F为电荷之间的相互作用力，k为库仑常数，q1和q2分别为两个电荷的电量，r为两个电荷之间的距离。

三、库仑定律的适用条件1. 引导学生思考库仑定律的适用条件。

2. 强调库仑定律适用于真空中静止的点电荷。

四、库仑定律的应用1. 举例说明库仑定律在生活中的应用，如静电吸附、静电除尘等。

2. 引导学生运用库仑定律解决实际问题，如计算两个带电体之间的相互作用力。

五、实验演示1. 介绍扭秤实验装置，讲解实验原理。

2. 学生分组进行实验，观察并记录实验数据。

3. 分析实验结果，验证库仑定律的正确性。

六、总结与拓展1. 总结库仑定律的物理意义和应用。

2. 拓展讨论库仑定律在其他领域的应用，如电磁场理论等。

七、作业1. 完成课后习题，巩固库仑定律的应用。

2. 查阅资料，了解库仑定律的发展历程。

教学反思：本节课通过讲解库仑定律的物理意义、公式及其适用条件，引导学生理解电荷之间的相互作用。

通过实验演示，让学生亲身体验库仑定律的正确性。

在教学过程中，注重培养学生的逻辑思维能力和实验探究能力。

课后作业的设计有助于巩固学生对库仑定律的理解和应用。

在教学过程中，应关注学生的学习情况，及时调整教学策略，提高教学效果。

大学物理电磁学基础知识点汇总一、电场1、库仑定律库仑定律描述了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正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。

其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为库仑常量，＄q_1$和$q_2$为两个点电荷的电荷量，＄r$为它们之间的距离。

2、电场强度电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为单位正电荷在电场中所受到的力。

其表达式为：＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。

对于点电荷产生的电场，其电场强度的表达式为：＄E ＝ k\frac{q}｛r^2}＄，方向沿径向向外（正电荷）或向内（负电荷）。

3、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。

电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向。

静电场的电场线不闭合，始于正电荷或无穷远，终于负电荷或无穷远。

4、电通量电通量是通过某一面积的电场线条数。

对于匀强电场，通过平面的电通量为：＄＼Phi ＝ ES\cos\theta$，其中$E$为电场强度，＄S$为平面面积，＄＼theta$为电场强度与平面法线的夹角。

5、高斯定理高斯定理表明，通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量的代数和除以$＼epsilon_0$。

即：＄＼oint_S E\cdot dS ＝＼frac{1}｛＼epsilon_0}＼sum q$。

高斯定理是求解具有对称性电场分布的重要工具。

二、电势1、电势电势是描述电场能的性质的物理量，定义为把单位正电荷从电场中某点移动到参考点（通常取无穷远处）时电场力所做的功。

某点的电势等于该点到参考点的电势差。

点电荷产生的电场中某点的电势为：＄V ＝ k\frac{q}｛r}＄。

2、等势面等势面是电势相等的点构成的面。

等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势降低。

3、电势差电场中两点之间的电势之差称为电势差，也称为电压。

其表达式为：＄U_{AB} ＝ V_A V_B$。

第2节 点电荷之间的相互作用规律——库仑定律 目标解读 1．探究影响点电荷间相互作用的因素，掌握类比推理的思想方法．2．了解点电荷的概念，知道点电荷是一种理想化的物理模型．3．理解库仑定律的含义和适用条件，学习用库仑定律解决简单的问题．4．了解库仑扭秤的结构和原理．1．点电荷：当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离小得多时，带电体的________和____________对相互作用力的影响小到可以忽略不计，在这种情况下，我们就可以把带电体简化为一个带电荷的点，并称之为点电荷．点电荷是一种__________的物理模型，实际上并不存在．2．库仑定律的内容：真空中两个点电荷间的相互作用力跟它们所带____________的乘积成正比，跟它们的________的平方成反比，作用力的方向沿它们的连线方向．电荷间的这种相互作用力称为静电力或库仑力．3．适用条件：库仑定律适用于________中静止的两点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律．4．静电力常数k ：它是由__________决定的，在国际单位制中，k ＝9．0×109 N·m 2/C 2，它的单位为导出单位．k 的物理意义是当两个电荷量为1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时，相互作用力是__________．5．电荷量：电荷的多少叫做电荷量，符号：Q 或q ，单位：库仑，符号：C ．6．在物理学研究中通常采用简化的方法，建立一个理想化的模型，突出主要矛盾，忽略次要矛盾．用这种方法建立起来的为代替研究对象而设想的模型就叫做理想化模型，如质点、点电荷、理想气体等．一、点电荷的理解1．定义：一般来说，只要两个带电体间的距离比它们自身的线度大得多，以至带电体的形状和电荷的分布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点电荷．2．点电荷是一种理想化的物理模型．思维类比二、对库仑定律的理解1．内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的二次方成反比，作用力的方向沿它们的连线方向．2．表达式：F ＝k Q 1Q 2r 2，其中k 是一个常数，叫静电力常量，F 是两个点电荷间的静电力，Q 1、Q 2是它们所带的电荷量，r 是它们之间的距离．3．适用条件：(1)真空中；(2)点电荷．4．静电力的方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，作用力的方向在两点电荷的连线上．5．静电力的常数k(1)数值：k ＝9．0×109 N·m 2/C 2．(2)物理意义：真空中两个相距为1 m 、电荷量都为1 C 的点电荷之间的相互作用力为9．0×109 N ．三、库仑定律的应用1．库仑力具有力的共性(1)两个点电荷间的相互作用力遵守牛顿第三定律．(2)库仑力可使带电体产生加速度．(3)库仑力可以和其他力平衡．(4)某个点电荷受几个点电荷作用时，要用矢量合成法则求出合力．2．应用库仑定律时注意(1)计算两点电荷间库仑力时，电荷符号可不代入，只计算量值，电荷的电性只影响库仑力的方向．相互作用力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸定性判断．计算时，也可以将电荷正负代入计算，得到的结果中正值表示斥力，负值表示引力．(2)库仑定律也适用于一个电荷静止、另一个电荷运动的情况．例如，原子核外电子绕核运动时，核对电子的力同样遵循库仑定律．(3)两个或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这个点电荷的作用力的矢量和．这个结论通常叫做静电力叠加原理．1．点电荷的体积必须很小吗？点电荷是无大小、无形状而有电荷量的一个几何点．一个实际的带电体能否被看作点电荷并不决定于带电体的线度、形状，而是决定于其线度、形状对所研究问题的影响，若该影响很小，可以忽略时，带电体就可看作点电荷，反之，则不可以．所以一个很小的带电体不一定能视为点电荷；带电体很大，也不一定不能视为点电荷．2．根据公式F ＝k Q 1Q 2r 2，当r →0时，则库仑力F →∞，这种认识对吗？为什么？ 这种认识是错误的．因为当r →0时，两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现r ＝0的情况，也就是说当r →0时，电荷已不能再看成是点电荷，所以违背了库仑定律的适用条件．(“→”表示“趋向于”，“∞”表示“无穷大”)3．比较库仑定律F ＝k Q 1Q 2r 2和万有引力定律F ＝G m 1m 2r 2，会发现它们十分相似．它们之间有什么相同和不同之处呢？相同点：(1)库仑力和万有引力都是两体力，力源是电荷和质量，前者与两个电荷所带的电荷量乘积成正比，后者与两个质量的乘积成正比；(2)这两种力都是长程力，作用到很远的距离，但都随两体间的距离的加大按照二次方反比规律急剧减弱；(3)两种力的方向都在两物体的连线上，即所谓“中心力”．力的方向可以与物体运动的方向相一致，故是能够做功的力，又称为纵向力；(4)库仑力和万有引力只存在于同性质的两体之间，同时满足牛顿第三定律和力的合成法则．但是，库仑力与万有引力又具有不同的特点：电荷有正负两种，故库仑力有吸引力和排斥力，而万有引力则只有吸引力；在作用强度上，库仑力比万有引力大得多；另外，只要有物体存在，就有万有引力，但库仑力只在电荷出现时才会存在．题型一 点电荷的理解例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作点电荷C ．点电荷一定是电荷量很小的带电体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题型二 库仑定律的适用条件例2 如图1所示，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( )图1 A ．等于k Q 29r 2 B ．大于k Q 29r 2 C ．小于k Q 29r 2 D ．等于k Q 2r2 方法点拨 库仑定律公式只适用于真空中静止的点电荷间库仑力的求解，但不能看成点电荷的带电体之间的库仑力可用此公式定性分析题型三 库仑定律的应用例3 如图2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)如果q 2为正电荷，则q 1为________电荷，q 3为________电荷．(2)q 1、q 2、q 3三者电荷量大小之比是____________∶________∶________．图21．关于点电荷，以下说法正确的是( )A ．足够小的电荷，就是点电荷B ．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷C ．点电荷是一种理想化的模型D ．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计2．关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2r2，下列说法中正确的是( ) A ．当真空中两个电荷间距离r →∞时，它们间的静电力F →0B ．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．已知点电荷A 的电荷量是点电荷B 的2倍，则A 对B 作用力大小跟B 对A 作用力大小的比值为( )A ．2∶1B ．1∶2C ．1∶1D ．不一定4．两个点电荷相距r 时，相互作用力为F ，则( )A ．电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F 4B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力不变C ．每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时，作用力变为4FD ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变5．对于库仑定律，下面说法正确的是( )A ．凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F ＝k Q 1Q 2r 2B ．两个带电小球即使相距非常近，也能应用库仑定律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 ．当两个半径为r 的带电金属球中心相距为4r 时，它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量6．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线度远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律7．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8．两个半径均为1 cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电量，两球心相距90 cm ，相互作用力大小为F ．现将它们碰一下后又分开，两球心间相距3 cm ，则它们的相互作用力大小变为( )A ．3 000 FB ．1 200 FC ．900 FD ．无法确定9．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q 1和q 2，用长为L 的两根细线悬挂在同一点，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为________________________________________________________________________．10．真空中有两个点电荷，试回答：(1)保持电荷的距离不变，一个电荷的电荷量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量变为原来的1/2，电荷间的作用力变为原来的多少倍？(2)保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距离增大为原来的2倍，电荷间的作用力变为原来的多少倍？(3)保持两个电荷的电荷量不变，当电荷间的作用力变为原来的16倍时，电荷间的距离为原来的多少倍？库仑定律的发现过程1766年，本杰明·富兰克林写信给他英国的朋友普利斯特利，介绍了他所做的一个实验，并请普利斯特利帮助他重复这个实验，并加以解释．1766年12月，普利斯特利从一系列实验中提出了一个卓越的猜测：“我们可否认为电的吸引力遵从与万有引力相同，即与距离的平方成反比类似的规律呢？”但是，普利斯特利的工作就停留在此，他没有做进一步研究，也没有对电的斥力作出猜测．1769年英国爱丁堡大学的约翰·罗宾森用直接的实验推测了平方反比关系．富兰克林提出的电荷守恒定律、普利斯特利和罗宾森推测的电荷之间的作用力与距离的平方成反比关系，使人类对电学的研究进入了精确科学的阶段．1777年英国物理学家卡文迪许向英国皇家学会提出的报告说：“电的吸引力和排斥力很可能反比于电荷间距离的平方．如果是这样的话，那么物体中多余的电几乎全部堆积在紧靠物体表面的地方．而且这些电紧紧压在一起，物体的其余部分处于中性状态．”卡文迪许一味地研究，从不关心自己的研究成果以及由此可能带来的荣誉．在实验物理学史上，卡文迪许最重要的工作也许就是用英国地质学家密切尔发明的扭秤在实验室中测定了万有引力常量G ．卡文迪许用来测量万有引力常量的扭秤，被法国物理学家库仑用来测定电荷之间的相互作用力．不过，库仑巧妙地改造了原来的扭秤，为此他于1781年当选为法国科学院院士．1785年，他用自己的扭秤测定带电小球之间的排斥力，发现了后来以他的名字命名的著名的库仑定律．库仑定律与牛顿的万有引力定律形式上十分相似．它的发现，使人们对物理世界的普遍规律有了进一步认识，为电磁学的发展开辟了道路．第2节 点电荷之间的相互作用规律——库仑定律课前预习1．形状 电荷分布 理想化2．电荷量 距离 3．真空4．单位制 9．0×109 N互动探究例1 D [在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离，带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷．但点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电荷量也可以很大．点电荷这个概念与力学中的“质点”类似．所以A 、B 、C 均不对．两个带电的金属小球，距离近时电荷不会均匀分布，故D 对．]例2 B [两球间的距离和球本身的线度差不多，不符合简化成点电荷的条件，因为库仑定律的计算公式只适用于点电荷，所以不能用该公式去计算．我们可以根据电荷间的相互作用的规律来做一个定性分析，由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r 小．由库仑定律知，静电力一定大于k Q 29r 2．电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r 的两点上，所以静电力也不等于k Q 2r 2．] 例3 (1)负 负 (2)(l 1＋l 2l 2)2 1 (l 1＋l 2l 1)2 解析 (1)若q 2为正电荷且每个电荷都处于平衡状态，q 1、q 3均要带负电荷才能满足要求．(2)据库仑定律和平衡条件对q 2有：k q 1q 2l 21＝k q 2q 3l 22对q 1有：k q 1q 2l 21＝k q 1q 3(l 1＋l 2)2由以上两式可解得：q 1∶q 2∶q 3＝(l 1＋l 2l 2)2∶1∶(l 1＋l 2l 1)2 达标训练1．CD [点电荷是一个抽象的物理模型，类似于质点模型．当带电体的形状和线度对电学特征影响很小，以至于可以忽略时，该带电体可以看做点电荷．故C 、D 选项正确．]2．AD3．C [电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律，A 对B 的力与B 对A 的力是作用力与反作用力的关系，大小相等、方向相反．故A 、B 、D 项错，C 项对．]4．AD 5．AC 6．CD7．C [根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电量和它们间的距离来决定，因此它们间的库仑力不会受到外界的影响．选项C 正确．]8．D [两球心相距90 cm 时，两球距离比球本身大得多，由库仑定律，F ＝k Q 1Q 2r 2＝k Q ×3Q 0.92；两球相碰后，电量变为－Q 、－Q ，但两球心距离变为3 cm ，这时两球不能再被看做点电荷，所以不能用库仑定律计算．但可定性分析，由于同性相斥、异性相吸原理，电荷向远端运动，所以距离大于3 cm ，F <k Q 20.032．] 9．3kq 1q 2gL 210．(1)2倍 (2)1/2 (3)1/4。

教学对象：大学物理专业学生教学目标：1. 知识目标：（1）掌握库仑定律的基本概念和公式；（2）理解库仑定律的适用范围和局限性；（3）学会运用库仑定律进行电荷间相互作用力的计算。

2. 能力目标：（1）培养学生运用数学工具解决物理问题的能力；（2）提高学生分析、归纳和总结的能力；（3）培养学生的实验操作和数据分析能力。

3. 德育目标：（1）激发学生对物理学的兴趣，培养科学精神；（2）培养学生的严谨治学态度和团队协作精神；（3）引导学生树立正确的价值观和人生观。

教学重点：1. 库仑定律的基本概念和公式；2. 库仑定律的适用范围和局限性；3. 库仑定律的应用。

教学难点：1. 库仑定律公式的推导和应用；2. 复杂情况下库仑定律的计算。

教学过程：一、导入1. 通过回顾静电学的基本概念，引出电荷间的相互作用力；2. 介绍库仑定律的背景和意义。

二、新课讲解1. 库仑定律的基本概念和公式：（1）定义：在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电荷的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比；（2）公式：F = k q1 q2 / r^2，其中，F为相互作用力，k为库仑常数，q1、q2为两个点电荷的电量，r为它们之间的距离。

2. 库仑定律的适用范围和局限性：（1）适用范围：库仑定律适用于真空中静止的点电荷之间的相互作用力；（2）局限性：库仑定律不能适用于运动电荷、非点电荷以及有介质存在的情况。

3. 库仑定律的应用：（1）计算两个点电荷之间的相互作用力；（2）分析带电体在电场中的受力情况；（3）研究电场的性质。

三、实验演示1. 通过演示实验，验证库仑定律的正确性；2. 学生分组进行实验，观察和分析实验数据，加深对库仑定律的理解。

四、课堂练习1. 学生独立完成课后习题，巩固所学知识；2. 教师对学生的练习情况进行点评和讲解。

五、总结1. 回顾本节课所学内容，总结库仑定律的基本概念、公式、适用范围和局限性；2. 强调库仑定律在物理学中的重要地位和作用。