人教版高一物理必修第三册ppt课件库仑定律
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人教版高中物理必修第三册第九章9.2库伦定律课件(共21张PPT)
F电 2.31039 F引
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
库仑定律
使用心得
1.电荷量用绝对值代入，不要带+、-号 2. 库仑力的方向：在它们的连线上。
同种电荷 异种电荷
3.力的作用有相互性，q1、q2可不等，F、F’必相等 4.典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
q2
F1
F 2F2 cos30
3K
q2 L2
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
1、内容： 真空中两个点电荷之间的相互作用力,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.
F k q1q 2
2、公式：
r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
使得r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越 大，物体受到的库仑力就越大。
探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q +q
带电量相同，
带电小球偏转 角不同 ,可见其 受力大小不同。
使得q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远， 物体受到的库仑力就越小。
探究影响电荷间相互作用力的因素
60×10-19C的电量叫元电荷。 探究影响电荷间相互作用力的因素 电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。 60×10-19C．在氢原子内它们之间的最短距离是5.
结论：保持两球间的距离不变， 仑绝力缘。 细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a；
探库究仑影 力响与电万荷有间引相力互的作比用值力为的因素 例电1子试和比质较子电的子静和电质引子力间远的大静于电它引们力间和万万有有引引力力。．已知电子的质量m1=9.
电子和质子的静 电引力远大于它
们间万有引力。
研究带电微粒间 相互作用时，经 常忽略万有引力.
库仑定律
使用心得
1.电荷量用绝对值代入，不要带+、-号 2. 库仑力的方向：在它们的连线上。
同种电荷 异种电荷
3.力的作用有相互性，q1、q2可不等，F、F’必相等 4.典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
q2
F1
F 2F2 cos30
3K
q2 L2
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
知识小结
1、内容： 真空中两个点电荷之间的相互作用力,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.
F k q1q 2
2、公式：
r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：⑴ 真空（空气中近似成立）
使得r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越 大，物体受到的库仑力就越大。
探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q +q
带电量相同，
带电小球偏转 角不同 ,可见其 受力大小不同。
使得q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远， 物体受到的库仑力就越小。
探究影响电荷间相互作用力的因素
60×10-19C的电量叫元电荷。 探究影响电荷间相互作用力的因素 电子和质子的静电引力远大于它们间万有引力。 60×10-19C．在氢原子内它们之间的最短距离是5.
结论：保持两球间的距离不变， 仑绝力缘。 细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a；
探库究仑影 力响与电万荷有间引相力互的作比用值力为的因素 例电1子试和比质较子电的子静和电质引子力间远的大静于电它引们力间和万万有有引引力力。．已知电子的质量m1=9.
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共40张ppt)
F
【典例3】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，每个电荷都是+2×10-6C，求它
们所受的库仑力？
6 2
12
(2 10 )
9
解：F1=F2=k 2 =9.0 10
2
q3
0.5
=0.144N
0
2F
cos30
F= 1
= F1
=0.144 N
方向：与F1成300
注意：①这种力又叫静电力或库仑力。
②q1、q2只带大小,不带正负。力方向由吸引、排斥确定
③电荷形状、大小、电荷分布影响可忽略时可看做点电荷。
④均匀带电球体看作点电荷时， 距离应为球心间的距离
思考2:两个靠近的带电球体，是否可以看作是集中在球心位
置的点电荷？ 距离持续靠近趋近于0，力会趋近于无穷大吗？
q2
F1
q1
F2
F
三、库伦力计算
1.库仑力是一种性质力，与重、弹、摩擦力地位等同。
2.库仑力合成、分解遵循平行四边形定则。
3.F1=F2时： θ=1200
θ=900
θ=600
F2
F2
F合
1200
F合= F1
F合=F1
F合= F1
F合= F1
F合
900
否具有相似的形式呢？是否也满
足“平方反比”的规律呢？最终
解决这一问题是法国科学家库仑。
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
(1736-1806)
英国学者卡文迪许
(1731～1810)
新课引入:电荷之间相互作用力与那些相关因素呢？
法国学者库仑
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共24张ppt)
大胆猜想：
电荷的大小
电荷之间的距离
电荷的形状
介质
电荷量
.....
有多种因素影响实验时，我们一般采用什么方法探究？
B
带电量相同，带
电小球偏转角不
同 ,可见其受力
大小不同。
探究实验
思考：
增大？
减小？
B
思考：
电荷之间的距离增大，细线偏转角减小，电荷间的作用力减小。
电荷之间的距离减小，细线偏转角增大，电荷间的作用力增大。
库仑定律
必 修 三
第 九 章
第 二 节
说课部分
学情分析
本节课为高一下学期必修三内容，是高一学生刚接触电学相关知识，
而库仑定律作为高中重点知识之一，需要学生深刻理解掌握，为之后
的内容学习打下基础。
教材分析
库仑定律为高中物理必修三第九章第二节，前两节课学生已经掌握了正
负电荷的概念认识，了解了电荷的性质，本节课将从静电力出发，带领
思考：
增大？
减小？
思考：
电荷量增大，细线偏转角增大，电荷间的作用力增大。
电荷量减小，细线偏转角减小，电荷间的作用力减小。
探究总结
电荷之间的作用力主要与电荷之间的距离、电荷量有关。
观察结论：
库仑定律
真空中两个静止的电点荷之间的相互作
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
适用条件：真空、静止、点电荷
点电荷的电量（C)
点电荷间距离（m)
对库仑定律的理解
真空中两个点电荷的一对静电力是一对相互作用力，满足
牛顿第三定律。
k为静电力常量，其大小由实验测定，其单位由公式中的F，
人教版(2019)高一物理必修三 9.2.库仑定律课件(共58张)
a 平衡，则 k0.q41qm2 2＝kqx1q23 b 平衡，则 k0.q41qm2 2＝k0.4qm2q－3 x2 c 平衡，则 kqx1q23＝k0.4qm2q－3 x2
栏目导航
解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
栏目导航
4．点电荷：当带电体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、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，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
栏目导航
二、库仑的实验 1．实验装置
栏目导航
2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
栏目导航
【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
栏目导航
C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
②
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
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解其中任意两个方程，可解得 x＝0.3 m(c 在 a、b 连线上，与 a 相距 30 cm，与 b 相距 10 cm)，q3＝196q2＝116q1(q1、q2 为正电荷，q3 为负电荷)。
3．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。
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4．点电荷：当带电体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、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，带电体可以看作带电的点。点电荷是一种理想化模 型。
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二、库仑的实验 1．实验装置
栏目导航
2．实验步骤 (1)改变 A 和 C 之间的距离，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与距离 r 的关系。 (2)改变 A 和 C 的带电荷量，记录每次扭丝扭转的角度，便可找 出力 F 与带电荷量 q 之间的关系。
栏目导航
【例 2】 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均
可视为点电荷)，固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F。
两小球相互接触后将其固定距离变为2r ，则两球间库仑力的大小为
()
A．112F
B．34F
4 C.3F
D．12F
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C [由库仑定律知 F＝k3rQ2 2，当两小球接触后，带电荷量分别 为 Q、Q，故后来库仑力 F′＝kQr22＝k4rQ2 2，由以上两式解得 F′＝43
②
若带异 种电荷
⇒
金属球 相接触
⇒
先中和 再平分
⇒
即均带电荷量为|q1－2 q2|
库仑定律ppt课件
间的作用力为引力。
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方
成反比，即
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可
见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意，英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过，最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实
验），对电荷之间的作用力开展研究。最后确认：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。这个规律
叫作库仑定律（Coulomb’s law）。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力（electrostatic force）或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想，
产生创新。但是类比不是严格的推理，
不一定正确，由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么，什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位
置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可
以找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方
成反比，即
在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一
q1和q2的乘积成正比，即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的，并非金属小球。这个
人教版高中物理必修三《库仑定律》PPT课件
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
Байду номын сангаас2.适用条件：
（1）真空中 （2）静止的点电荷
(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)
3、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身
9.2 库伦定律
（第1课时）
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
那么电荷之间相互作用力大小与那些因素相关？
学习目标
1.掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解
库仑定律的含义及其表达式，知道静电力常量。
2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3.知道库仑扭秤的实验原理。
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2
➢ 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。
➢ 多个点电荷对同一点电
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。
课堂小结
一个模型：理想化模型———点电荷
一个定律：库仑定律
一个公式：F=kq1q2/r2
一种物理实验方法：控制变量法
一种物理探究过程：定性探究→定量探究
9.2 库伦定律
（第2课时）
学习目标
1.进一步理解库仑定律的含义及其表达式。
2.会分析与库仑力相关的平衡问题。
一.库仑定律
表达式：
q1q2
F k 2
r
q1和q2：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入)
r：两点电荷间的距离。
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。
电荷间的这种作用力叫做库仑力或静电力。
Байду номын сангаас2.适用条件：
（1）真空中 （2）静止的点电荷
(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)
3、点电荷
（1）在研究带电体间的相互作用时，如果带电体自身
9.2 库伦定律
（第1课时）
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
那么电荷之间相互作用力大小与那些因素相关？
学习目标
1.掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解
库仑定律的含义及其表达式，知道静电力常量。
2.会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3.知道库仑扭秤的实验原理。
温故知新
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2
➢ 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。
➢ 多个点电荷对同一点电
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。
课堂小结
一个模型：理想化模型———点电荷
一个定律：库仑定律
一个公式：F=kq1q2/r2
一种物理实验方法：控制变量法
一种物理探究过程：定性探究→定量探究
9.2 库伦定律
（第2课时）
学习目标
1.进一步理解库仑定律的含义及其表达式。
2.会分析与库仑力相关的平衡问题。
一.库仑定律
表达式：
q1q2
F k 2
r
q1和q2：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入)
r：两点电荷间的距离。
第二节 库仑定律(课件)高一物理(人教版2019必修第三册)
人教版 必修三
第九章 静电场及其应用
第二节 库仑定律
法国科学家库仑
复习引入：同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
思考：电荷之间的相互作用与什么因素有关？
甲
乙
丙
丁
C
图片展示的是带正电的物体和带正电
的小球之间的相互作用力的大小和方向。
在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，
作用力又会怎样变化？请同学们观察图片，
(3)两个点电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，即互为作用力与反作
用力的两个库仑力总是等大反向。
二、库仑定律的考点
④三点电荷共线平衡问题
如图，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c，均可视为点电荷，三球沿一条直
线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，且rab<rbc，则Qa、Qc电性相同，并
10−27 kg，在氢原子内它们之间的最短距为 5.3 × 10−11 m。试比较氢原子中
氢核与电子之间的库仑力和万有引力。
解：氢核与电子所带的电荷量都是1.6 × 10−27 C
12
F库= 2 = 8.2 × 10−8 N
12
F引=
= 3.6 × 10−47 N
2
F库
F引
2.3 1039
注意：点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型
2.静电力：静止电荷之间的相互作用力。也叫作库仑力。
一、库仑定律
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。
q1q2
（2）公式： F k 2
式中的k是比例系数，，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在
第九章 静电场及其应用
第二节 库仑定律
法国科学家库仑
复习引入：同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
思考：电荷之间的相互作用与什么因素有关？
甲
乙
丙
丁
C
图片展示的是带正电的物体和带正电
的小球之间的相互作用力的大小和方向。
在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，
作用力又会怎样变化？请同学们观察图片，
(3)两个点电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律，即互为作用力与反作
用力的两个库仑力总是等大反向。
二、库仑定律的考点
④三点电荷共线平衡问题
如图，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c，均可视为点电荷，三球沿一条直
线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，且rab<rbc，则Qa、Qc电性相同，并
10−27 kg，在氢原子内它们之间的最短距为 5.3 × 10−11 m。试比较氢原子中
氢核与电子之间的库仑力和万有引力。
解：氢核与电子所带的电荷量都是1.6 × 10−27 C
12
F库= 2 = 8.2 × 10−8 N
12
F引=
= 3.6 × 10−47 N
2
F库
F引
2.3 1039
注意：点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型
2.静电力：静止电荷之间的相互作用力。也叫作库仑力。
一、库仑定律
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。
q1q2
（2）公式： F k 2
式中的k是比例系数，，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在
物理人教版(2019)必修第三册9.2库仑定律(共36张ppt)
解：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相
等。所以，先把球 A 和球 B 接触后分开，此时球 B 带电 q/2；再把
球 B 和球 C 接触后分开，则球 B、球 C 分别带电 q/4；最后，球 B
再次与球 A 接触后分开，球 B 带电
qB＝
q q
+
2 4
3q
＝
2
8
跟踪训练
7．在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为
绝对值为k,则 ( D
A.a、b的电荷同号,
)
k
16
9
B.a、b的电荷异号,
k
16
9
C.a、b的电荷同号,
k
64
27
D.a、b的电荷异号,
k
64
27
跟踪训练
6．有三个完全相同的金属球，球 A 带的电荷量为 q，球 B 和
球 C 均不带电。现在要使球 B 带的电荷量为
3q
，应该怎么操作？
8
跟踪训练
A．16：9：144
B．（-16）：9：（-144）
C．（-16）：9：（-81）
D．16：9：81
跟踪训练
5.(2018·全国卷I)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的
距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的
合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的
和万有引力
（1）相同点
(1)两种力都与距离的二次方成反比
(2)两种力都与有关的物理量的乘积成正比.
(3)两种力的方向都在两物体的连线上.
三、库伦定律
（2）不同点
(1)描述了两种作用(性质不同).
《库仑定律》PPT教学课件
例１ 对于库仑定律，下列说法正确的是 q1q2
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 r2
B.两个带电小球即使相距非常近，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.当两个半径为r的带电金属球中心相距4r时，对于它们之间的静电作用
就Байду номын сангаас大.( √ )
(5)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.( × )
2.(2020·十堰市高二期末)真空中有两个静止点电荷，它们之间的库仑力
的大小为F.若将它们的距离减小为原来的 12，同时将它们的电荷量均增大
为原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为
A. F
图3
例3 如图4所示，分别在A、B两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C.在AB的垂 直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2
m.如果有一电子静止放在C点处，静电力常量k＝
9.0×109 N·m2/C2，则它所受的静电力的大小为 _8_×__1_0_－_2_1 _ N，方向__平__行__于__A_B_连__线__向__左___.
针对训练 如图5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，已知三角形的边长为1 cm，B、C所带电荷量为qB＝qC＝＋1×10－6 C，A所带电荷量为qA＝－2×10－6 C，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，A所受 B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为
知识梳理 重点探究 随堂演练 课时对点练
知识梳理 一、电荷之间的作用力 1.实验探究：利用如图1所示的装置探究影响电荷之间相互作用力的因素. 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 .
人教版(2019)高一物理 必修第三册 第九章：9.2库仑定律(共22张PPT)
电荷带负电
Q 3mgR 2 kq
O
A
B
课堂小结：
今天你学到了什么？请学生们总结本节的内容。
F库
k
q1q2 r2
9.0109
1.61019 1.61019 5.31011 2
N
8.2108 N
F库 2.31039 F引
F引
G
m1m2 r2
6.7 1011
1.671027 9.11031 5.31011 2
N
3.61047 N
5、库仑定律与万有引力定律
q1
q3受到大小相同的库仑力F1和F2
F1
F2
k
q2 r2
0.144 N
q2
合力F 2F1 cos30 0.25 N
方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外
F2 q3
F F1
思考：
若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带电直棒， 带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3的作用力方向 如何？
F
提示：任何一个带电体都可以看成是由许多点电 荷组成的
3.了解库仑扭秤实验，知道静电力常量。 4.对比静电力和万有引力，体会自然规律的多样性
和统一性。
1、库仑力（静电力）
静止电荷间的相互作用 ——库仑力（静电力）
电荷间的相互作用的强弱(库仑力的大小)
？ 和什么有关
探究影响电荷间相互作用的因素
猜想： 电荷量
间距
试验方法： 控制变量法 实验装置
9.2 库仑定律
观
察 引入新课：
电荷之间存在“同性相斥，异性相吸”， 那么电荷之间相互作用力会遵循什么样 规律呢？
教学目标 (结合教学目标，预习课本5分钟）
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FA
FB
k
Qe r2
9 109
21014 1.61019 (9102 )
N
3.21020 N
由平行四边形定则和几何知识得：
F FA FB 3.2 10 20 N
人教版高一物理必修第三册ppt课件库 仑定律
方向平行于AB向左
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三个自由点电荷的平衡问题
1. 点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的一种理想化物理模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在； 2.一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。
想一想：两个靠近的带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？适用于r=0的情况?
++ +
L=4r +++
+Q
+Q
+++ L=4r ---
人教版高一物理必修第三册ppt课件库 仑定律
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典例1：如下图所示，两个带异种电荷，电量均为Q的均
质小球，小球的半径为r，两球相距为R，那么它们之间库
伦力大小（ ）
A、等于
k
(2r
Q2 R)
2
B、大于
k
(2r
Q
2
R)
2
C、小于
k
(2r
Q
2
R)
2
D、等于
FAB
FBA FAB
3.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。
4..适用条件：只适用于真空、静止、点电荷
r
点电荷（point charge）：当带电体之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，这样的带电体可以看作带电的点。
F电 2.31039 F引
你有什么发现？
说明:在微观带电粒子的相互作用中， 库仑力比万有引力强多了，可以把万 有引力忽略。
人教版高一物理必修第三册ppt课件库 仑定律
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多个带电体的库仑力求解
例3： 真空中有三个点电荷，它们固定在边长 50 cm 的 反思总结：
N
0.144
N
+
1
qF
根据平行四边形定则，合力是:
q+
+3
2
的性质确定。 3.多个带电体同时存在： 利用力的平行四边形定 则求出合力
2
F 2F1 cos 30 0.25 N
合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。
FF
1
3
人教版高一物理必修第三册ppt课件库 仑定律
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学科素养与目标要求
物理观念：
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.
科学探究
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.
科学思维：
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.
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
+Q
-Q
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针对训练： 下列说法中正确的是（ ） A.点电荷就是体积小的带电体 B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
√C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D.根据库仑定律表达式F＝kqr1q2 2，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑 力F→∞
实验一：带正电的带电体M置于铁架台旁，把系在 丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3。带电体C 与竖直夹角会随距离r的不同怎样改变呢？
现象：r变大，夹角变小；r变小，夹角变大
实验二：在同一位置增大或减小小球所带的电荷量， 带电体C与竖直夹角怎样改变呢？
现象：q变大，夹角变大；q变小，夹角变小
实验结论：电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？
电荷之间的作用力随距离增大而减小，随电荷量的增 大而增大
库仑扭称
步骤一：A、C球电量不变，改变A和C的距离r，记
录银丝扭转的角度
F
1 r2
步骤二：改变带电小球的电量，记录银丝扭转的角度
F q1q2
F
k
q1q2 r2
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，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。这个规律叫作库仑定律。 这种电荷之间的相互作用力叫作静电力（electrostatic force）或库仑力。
k
Q R2
2
+Q
-Q
R
+++
R
---
Hale Waihona Puke B+Q-Q
人教版高一物理必修第三册ppt课件库 仑定律
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例2： 已知氢核（质子）的质量是 1.67×10─27 kg，电子的质 量是 9.1×10─31 kg 距离为 5.3×10─11 m。试比较电子和质子 间的静电引力和万有引力。
C
A
B
C qc r1
A qA r2
B qB
C qc r1 A qA r2
针对训练1 如图所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1=2×10-14C和Q2=-2×10-14C，在
AB的垂直平分线上有一点C，且AB=AC=BC=9×10-2m．（k=9.0×109N.m2/C2） （1）如果有一电子静止在C点，它所受的库仑力的大小和方向．
解：电子在C点同时受A、B点电荷的作用力分别为FA、FB， 由库仑定律得
解：质子与电子之间的库仑力 F电为
F电 k
12
r2
9.0
109
(1.6 1019 (5.31011
)2 )2
N
8.2108 N
质子与电子之间的万有引力 F引 为
F引
G
m1m r2
2
6.67
1011
9.11031 1.67 1027 (5.3 1011 ) 2
N
3.6 1047 N
库仑力与万有引力 的比值为
等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2×10─6 C , 1.大小计算：电性的正
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
负号不代入公式，取绝 对值。 2.方向判断：利用电荷
互间的距离 r 都相同 , 所以
q
F1
F2
k
q2 r2
9.0 (2 106 )2 0.52
(2)表达式：F
k
q1q2 r2
(3)库仑定律的理解：
1.国际单位制中，电荷量的单位库仑(C)，K是静电力常量，K=9.0×109 N·m2/C2 ，
其意义是两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是9.0×109N ；
2.方向：由电荷的性质确定，q1、q2一般取绝对值；
A
B
A
B
FBA