9.2 库仑定律 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

§9.2 库仑定律 人教版（2019）普通高中物理教科书必修第三册 考点分布 知道点电荷是一种理想化模型，知道带电体能看作点电荷的条件。 知道库仑定律的文字表达式及公式、应用条件，会用库仑定律进行有关问题的分析与计算。 考点一：点电荷 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，类似于力学中的质点，实际中并不存在。 带电体能看成点电荷的条件 （1）带电体间的距离比它们自身的大小大的多； （2）带电体的形状、大小及电荷分布情况对相互作用力影响很小； 点电荷只具有相对意义 一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体研究问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。 概念辨析 元电荷：自然界中最小的电荷量 点电荷：不考虑形状、大小及电荷分布情况，只考虑所带电荷量，理想化模型 点电荷之间的相互作用大小与哪些因素有关？ 考点二：库仑定律 电荷量一定时，距离越远，相互作用力越小 距离一定时，电荷量越大，相互作用力越大 1. 内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2. 公式： 式中 叫做静电力常量 － ＋ F F q1 q2 r 适用范围：真空中静止的点电荷 带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，可忽略 应用公式时，将q1、q2绝对值带入，再判断方向 库仑扭秤实验 考点三：静电力叠加原理 静电力具有力的一切性质，静电力之间可以叠加，也可以与其他力叠加 由于任何带电体都可以看成是许多点电荷组成的，利用库仑定律和静电力叠加原理，可以求出任何带电体之间的作用力 当多个带电体同时存在时，任一带电体同时受到多个静电力的作用，可以利用力的平行四边形定则求合力。 真空中有三个带正电的点电荷A、B、C，它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点上，电荷量都是Q，则点电荷C所受的静电力多大？方向如何？ FAC FBC F 考点四：三个共线点电荷在库仑力作用下的平衡 A B C （1）两同夹一异 （2）两大夹一小 （3）自由点电荷的位置必为“靠小”，即中间电荷靠近电荷量较小的电荷 考点五：库仑定律在力学中的应用 确定研究对象 可以根据问题需要，选择“整体法”或“隔离法” 受力分析   列平衡方程   1. 下列关于点电荷的说法中正确的是( ). A.形状、大小及电荷分布状况对研究问题的影响可以忽略的 带电体可以视为点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C.点电荷的电荷量一定很小 D.只有体积和电荷量都很小的带电体才能看成点电荷 A 2. 关于点电荷、元电荷，下列说法中正确的是( ). A.原子核一定可以看成点电荷 B.点电荷所带电荷量一定是元电荷的整数倍 C.形状不规则的带电体不能看成点电荷 D.点电荷、元电荷是同一种物理模型 B 3. 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上一3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F₁.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F₂.则F₁与F₂之比为( ). A.2:1 B.4:1 C.16:1 D.60:1 D 4. 如图所示，直角三角形ABC中，∠B=30°,点电荷A、B所带电荷量的大小分别为QA、QB,测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于A、B的连线向左，则下列说法中正确的是( ). A.A带正电，QA:QB=1:8 B.A带负电，QA:QB=1:8 C.A带正电，QA:QB=1:4 D.A带负电，QA:QB=1:4 B 5. 如图所示，一个均匀的带电圆环，所带电荷量为+Q,半径为R,放在绝缘水平桌面上.圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A,使A点到O点的距离为R,在A点放一试探电荷+q,则+q在A点所受的库仑力为( ). B 6. 如图所示，三个点电荷Q₁、Q₂、Q₃在一条直线上，Q₂和Q₃间的距离为Q₁和Q₂间距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合力为0.由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比Q₁:Q₂:Q₃为( ). A 7. 两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m₁和m₂,电荷量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角α1和α2,且两球处于同一水平线上，如图所示.若α1= α2则下列结论中正确的是( ). A. q1一定等于q2 B. 一定满足 C. 等于 D. 必定, q1= q2 C 本课结束！ $$