第3讲-电荷间的相互作用(学生+教师版)—沪科版（上海）高二第一学期（试用版）物理培优讲义（机构）

辅导讲义 学员姓名： 学科教师： 年 级：高二 辅导科目：物理 授课日期 时 间 主 题 电荷间的相互作用（同步） 学习目标 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 3. 会用库仑定律进行有关的计算 教学内容 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P1、P2、P3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P1、P2、P3. 图1 问题(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？ 问题(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？ 【知识梳理—点电荷】 1.点电荷：点电荷是不考虑大小，球状，且有电荷量的一个带电体．在实际问题中，只有当带电体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时，带电体才可以视为点电荷，所以点电荷是一种理想模型。 2．一个带电体能否被视为点电荷完全取决于自身的几何形状大小与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关．即带电体很小，不一定可视为点电荷，带电体很大，也不一定不能视为点电荷。 【例题精讲—点电荷】 例1.（建平期中）下列关于点电荷的说法中，正确的是(　　) A．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 D．一切带电体都可以看成是点电荷 【解析】本题考查点电荷这一理想模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看做点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C. 【答案】C 例2. （进才月考）下列对点电荷的理解，你认为正确的是(　　) A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20 C C．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看做点电荷 D．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看做点电荷 【解析】能否把一个带电体看做点电荷，不是取决于带电体的大小、形状等，而是取决于研究问题的实际需要，看带电体的形状、大小和电荷分布情况对电荷之间的作用力的影响是否可以忽略． 【答案】AD 【巩固测试】 1、（虹口一模）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．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 【答案】CD 2、（洋泾月考）下列关于点电荷的说法正确的是(　　) A．任何带电体，都可以看成是电荷全部集中于中心的点电荷 B．球状带电体一定可以看成点电荷 C．点电荷就是元电荷 D．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定 【答案】 D 3、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 【答案】 B 【知识梳理—库仑定律及其成立条件】 1．库仑定律 真空中两个静止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． 1）公式：F=，其中k为静电力常量，k＝9.0×109N·m2/C2 2）公式中的r指的是两点电荷之间的距离 3）在介质中电荷间作用力比真空里小，空气中电荷间的作用力近似等于真空中电荷间的作用力 4)不论两点电荷所带电量是否相等，相互作用的库仑力总是遵守牛顿第三定律，即他们的大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。 2．成立条件 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．(这一点与万有引力很相似，但又有不同： 对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r)。 【例题精讲—库仑定律及其成立条件】 例1.（黄埔一模）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