库仑定律--优质获奖课件

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人教版物理选修3-1 第一章 静电场
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人教版物理选修3-1 第一章 静电场
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1．点电荷是物理模型 点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，实 际上并不存在． 2．带电体看成点电荷的条件 一个带电体能否看做点电荷，是相对具体问题而言的，不 能单凭其大小和形状确定．
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人教版物理选修3-1 第一章 静电场
实验操作
实验现象 实验结论
探究电荷间作用力与 探究电荷间作用力与
距离的关系
电荷量的关系
保持电荷量不变，改
变悬点位置量q ，观察夹角θ变化情 况
r变大，θ
变小 。
r变小，θ 变大
。
q变大，θ 变大 。
q变小，θ 变小 。
电荷间的作用力与 距离 有关，与电荷量 有关
真空中的 点电荷 。
与两电荷量的 乘积 成正比 与它们距离的 平方 成反比 在它们的 连线 上，吸引或排斥
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人教版物理选修3-1 第一章 静电场
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2.表达式 F＝ kqr1q2 2 ，式中 k 叫做静电力常量，k 的数值 是 9.0×109 N·m2/c2. 五、叠加原理 如果存在两个以上的点电荷，两个电荷之间的作用力不 受其他电荷的影响．其中每一个点电荷所受的总的静电力等 于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的 矢量和 ．
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人教版物理选修3-1 第一章 静电场
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二、静电力与点电荷 1．静电力： 电荷 间的相互作用力，也叫库仑力． 2．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的作用力 的影响可以 忽略 时，这样的带电体就叫做点电荷．

+ + -- +
q
2 2
计算 不带 电性
L
++ + + + + L=4r
库仑力的矢量叠加
实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三 个点电荷的存在而有所改变。因此两个或两个 以上点电荷某一个点电荷的作用力，等于各点 电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
q2 q1
r01 r02
库仑力的矢量叠加原理：
q0
47
9.11 10 31 1.67 10 27
N
0.529 10
10 2
N
例题1.氢原子核（即质子）的质量是 1.67×10-27kg ， 电子的质量是 9.1×10-31kg , 在氢原子内它们之间的最短 距离为5.3×10-11m。试比较氢核与其核外电子之间的库 仑力和万有引力。 由此得静电力与万有引力的比值为
F1
F2
F
例题3.真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三 角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 +2×10-6 c,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，相互间的距离 r 都相同,所以
q 9.0 10 2 10 F1=F2=K = 2 r 0.52
即：两大夹小，两同夹异
9Q
+
A
QC
+ 4Q
B
口诀：两同夹异，近小远大，反比距离平方
• 4、两个固定点电荷A、B，A电荷带正电Q， B带负电-3Q，另取一个可以自由移动的点 电荷C，欲使点电荷C处于平衡状态（ ） A、C为正电荷，且方于B的右方 B、C为负电荷，且方于A左方 C、C为正电荷，且放于A、B之间 D、C为正电荷，且放于A的左方

对点电荷的理解
• 1．点电荷是理想化的物理模型：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，实际中并 不存在．
• 2．带电体看成点电荷的条件：一个带电体能否看成点电荷， 是相对具体问题而言的，不能单凭它的大小和形状来确 定．如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则带电体 的大小及形状就可以忽略不计，此时带电体就可以视为点电 荷．
比•较3．易混淆的点几电个荷概念 项
元电荷
小带电体
忽略了大小、形状，只 电子或质子所 体积较小的 概念
考虑电荷量的带电体 带的电荷量 带电物体
实质
物理模型
最小电荷量 带电物体
(1)点电荷、小带电体的带电荷量一定是元电荷的整数 倍； 联系 (2)小带电体的大小远小于所研究问题的距离时，小带 电体可视为点电荷
1．(2017·江苏校级模拟)如图所示，点电荷＋Q固定，点电荷 ＋q沿直线从A运动到B.此过程中，两电荷间的库仑力是( )
A．吸引力，先变小后变大 B．吸引力，先变大后变小 C．排斥力，先变小后变大 D．排斥力，先变大后变小
【答案】D
【解析】带同种电的小球受斥力作用，而距离先越来越近， 再越来越远，由于电量保持不变，根据 F＝kQr2q可知距离先减 小后增大，电场力先逐渐增大，后逐渐减小．故 A、B、C 错 误，D 正确．故选 D.
确；对于体积很大的带电体，当其大小在研究的问题中可以 忽略不计时，可以简化为点电荷，故B错误；电荷量很小的 带电体的体积不能忽略不计时，不能简化为点电荷，故C错
误；只有当带电体的大小在研究的问题中可以忽略不计时，
带电体才可以简化为点电荷，与带电体的绝对大小无关，只 与相对大小有关，故D错误．故选A.
点电荷

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第一章 静电场
(2014·抚顺一中高二检测)关于点电荷，以下说法正确的 是( CD ) 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．在实际中点电荷并不存在 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
第一章 静电场
第二节 库仑定律
第一章 静电场
学习目标 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．知道点电荷的概念，体会科学研究中的理想模型方法． 3．理解库仑定律的内容、公式及适用条件,知道静电力常量, 并会求点电荷间的作用力． 4．通过对比静电力和万有引力，体会自然规律的多样性和统 一性．
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第一章 静电场
对库仑定律的理解 1．库仑定律的适用条件 (1)真空中； (2)点电荷． 以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立．
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第一章 静电场
2．两带电球体间的库仑力的求解 (1)两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电 荷，也适用库仑定律，二者间的距离就是球心间的距离． (2)两个规则的带电球体相距比较近时，不能被看做点电荷， 此时两带电球体之间的作用距离会随所带电荷量的改变而改 变，即电荷的分布会发生变化．如图甲，若带同种电荷时， 由于排斥而距离变大，此时 F<kQr1Q2 2；如图乙，若带异种电 荷时，由于吸引而距离变小，此时 F>kQr1Q2 2.
第一章 静电场
一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不 能单凭其大小和形状来确定．
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第一章 静电场
1．下列关于点电荷的说法正确的是 ( BC ) 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一般可视为点电荷 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 解析：带电体能否视为点电荷，要看它们本身的线度是否比 它们之间的距离小得多，而不是看物体本身有多大，也不是 看它所带的电荷量有多大．