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

第九章 静电场及其应用 第2节　 库仑定律 姓名： 班级： 第2次作业 1． 必备知识课后复习： （一）电荷之间的作用力 1．库仑定律：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。 （1） 适用条件：①真空；②点电荷。 （2）库仑定律表达式：F＝k，其中k叫作静电力常量，k＝9．0×109 N·m2/C2。 （3）点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。 （4）F是q1对q2的作用力，也是q2对q1的作用力，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。 2．静电力：电荷之间的相互作用力，也叫库仑力。 3．点电荷：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的带电体，是一种理想化模型。 (1)带电体能否看成点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的大小、形状与距离相比能否忽略。 (2)同一带电体，不同问题中有时可以看成点电荷，有时不可以看成点电荷。 （二）库仑的实验：1785年，法国物理学家库仑，库仑扭秤实验研究方法：控制变量法　 （三）静电力计算 (1)两个点电荷间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。 (2)两个或者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矢量和。 (3)两个带电球体间的库仑力 a 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，球心间的距离就是二者的距离。 b 两个规则的带电金属球体相距比较近时，不能被看成点电荷，此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变。 （四）两金属导体接触后电荷量的分配规律 (1)当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能确定两者均带电，但无法确定电荷量的多少。 (2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，则有 （五）三个电荷的平衡 1．平衡条件：三个点电荷在光滑绝缘的水平面上放置，每个点电荷在库仑力作用下平衡。 2．平衡结论：(1)电性上：两同夹一异。(2)电荷量上：两大夹一小。(3)距离上：近小远大。 二．课后作业（10、11题选做）： 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 2．真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为QA=2×10-8C和QB=4×10-8C，相互作用力为F。若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为（ ） A．9F/8 B．F C．8F/9 D．2F/3 3．（2022·安徽·合肥市第六中学高一期末）真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷），分别固定在两处。若将小球A的电荷量增加为原来的5倍，然后将两小球接触后分开，并使两小球间的距离减为原来的一半，则在前后两种情况下，两小球之间的静电力之比为（　　） A． B． C． D． 4．（2022·浙江·高三专题练习）如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属球A、B（两球半径相比两球间距不能忽略），分别带有-4Q和+Q的电荷量，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则它们间的静电力（　　） A． 等于 B．小于 B． C．大于 D．等于 5．（多选）关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是（ ） A．当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0 B．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞ C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了 D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 6．（2019·广东·深圳市龙岗区龙城高级中学高二期中）如图所示，三个完全相同的金属小球 、、位于等边三角形的三个顶点上，和 带正电，带负电，所带电量的大小比的小，已知受到和静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，这条有向线段应是（　　） A． B． C． D． 7．在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力是多少？ 8．（2022·山东·高三期末）如图所示，真空中有四个相同的点电荷，电荷量均为q，分别固定在棱长为L的正四面体（由绝缘材料制成）的四个顶点上，静电力常量为k。任意一个点电荷所受静电力的大小为（　　） A． B． C． D． 绥阳县儒溪中学物理组 出题人：李伦辉 学科网（北