9.2 库仑定律-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第三册)

2 库伦定律 [学习目标] 1. 知道点电荷的概念 2. 理解库仑定律的内容、公式及适用条件 3. 理解静电力的概念，会用库仑定律进行有关计算. 知识点一、电荷之间的作用力 1． 实验探究：利用如图所示的装置探究影响电荷之间相互作用力的因素. 2． 实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而 ，随着距离的增大而 . 知识点二、库仑定律 1． 点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小 ，以致带电体的 、 及 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，叫作 . 2． 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 ，与它们的距离的 成反比，作用力的方向在 .这个规律叫作库仑定律.这种电荷之间的相互作用力叫作 或 . 2　 公式：F＝k，其中k＝ N·m2/C2，叫作静电力常量. 3　 适用条件：a. ；b. . 知识点三、库仑的实验 1． 库仑扭秤实验是通过悬丝 比较静电力F大小的.实验结果发现静电力F与距离r的 成反比. 2． 库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个 的金属小球，一个带电，一个不带电，互相接触后，电荷量 的方法，发现F与q1和q2的 成正比. 知识点四、静电力计算 1． 微观粒子间的万有引力 库仑力.在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略. 2． 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 1． 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(　　) 2． 一个带电体能否看成点电荷应视具体情况而定(　) 3． 只有体积和电荷量都很小的带电体，才能看成点电荷(　　) 4． 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(　　) 5． 相互作用的两个点电荷，电荷量大的，受到的库仑力也大．(　　) 6． 根据F＝k，当r→0时，F→∞.(　　) 知识点一：点电荷 【探究重点】 1． 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． 带电体能否看成点电荷视具体问题而定．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，此时带电体就可以看成点电荷． 【例题精讲】 1. （2021·海南·高二学业考试）下列关于点电荷的说法正确的是（　　） A．点电荷是一种理想化模型 B．点电荷是指电荷量很少的带电体 C．体积很小的带电体，一定能视为点电荷 D．体积很大的带电体，一定不能视为点电荷 【巩固训练】 2. (2021·安徽田家炳中学、蚌埠五中期中联考)下列对点电荷的理解正确的是(　　) A.体积很大的带电体都不能看作点电荷 B.只有体积很小的带电体才能看作点电荷 C.只要是球形带电体，无论球多大，都能看作点电荷 D.当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷 知识点二：库仑定律的理解和应用 原子是由原子核和核外电子组成的，核外电子绕核做圆周运动，什么力提供电子做圆周运动的向心力？ 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带等量正电的相同的小球，先后挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同.此实验得出的结论是什么？ 【探究重点】 1． 库仑定律的公式：F＝k 1　 库仑定律只适用于真空中两个静止点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理 2　 均匀带电球体。注意：r→0时，带电体不能看成点电荷，库仑定律不再适用. 3　 两个点电荷之间的静电力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大． 4　 两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用． 5　 用公式计算静电力时，不必将表示电荷q1、q2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入即可；静电力的方向可根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别. 2． 库仑力 1　 利用库仑定律计算库仑力大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可. 2　 利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断方向. 3　 两个点电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力. 3． 两个半径为R的金属球，球心间距离为r，带电荷量均为q，它们之间的库仑力F＝k，对吗？ 【例题精讲】 3. （2022·浙江·高三专题练习）如图所示，真空中两个完全相同