1.2 库仑定律 课件-2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

该高中物理课件聚焦库仑定律，系统涵盖点电荷概念、静电力定量关系及叠加原理。课堂导入从电荷间作用力现象出发，通过提问静电力大小的影响因素，连接已知的电荷间相互作用规律与未知的定量关系，搭建从定性到定量的学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构为核心，用表格对比质点与点电荷明确理想化模型内涵，结合科学探究设计实验（如观察带电小球细线偏离角度探究静电力与距离、电荷量关系），强化相互作用观念。例题与当堂检测结合矢量合成应用，帮助学生深化理解，教师可借助结构化内容提升教学效率。

高中物理鲁科版（2019）必修第三册 第一章 静电力与电场强度 第2节 库仑定律 同种电荷之间存在斥力；异种电荷之间存在引力 甲 乙 丙 电荷间的这种作用力叫做静电力。 电荷之间的静电力大小取决于哪些因素呢？ 1.可能跟电荷的电量有关 2.可能与两个电荷间的距离有关 3.静电力还可能带电物体形状、电荷分布，带电体大小等有关 课堂导入 1.知道点电荷的概念及带电体看作点电荷的条件。 2.通过实验探究电荷间的相互作用力。理解库仑定律的含义及其公式表达，会用库仑定律的公式进行有关的计算。 3.知道静电场的叠加原理，进一步强化矢量观念。 学习目标 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 1.静电力：电荷间的相互作用力称为静电力。 一、点电荷 新知探究 2.点电荷：当带电体本身的大小比它与其他带电体之间的距离小得多，以至于其形状、大小以及电荷分布等因素对它与其他带电体之间相互作用力的影响可忽略时，这样的带电体称为点电荷。 （2）条件：取决于自身大小及两带电体之间的距离比较的关系；与带电体本身大小无关； （1）点电荷是理想化模型，现实中并不存在；它是实际带电体不考虑形状、大小、电荷分布等次要因素得来的； 新知探究 点电荷真实存在吗？ 理想化模型——实际中不存在只有电荷量，没有大小、形状 质点 点电荷 理想化模型 理想化模型 问题大小相对于研究 问题大小相对于研究 质量 质量和电荷量 点电荷类似于力学中的质点 新知探究 知识点二：两点电荷间的静电力 电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系 （1）探究电荷间作用力的大小与距离的关系 如图 所示，把两个完全相同、带同种电荷 的小球挂在等长绝缘细线下端，观察细线相对竖直方 向的偏离角度（角度越大，静电力越大）。增大两细 线悬点之间的距离，观察细线偏离角度有什么变化。 细线偏离角度减小 新知探究 （2）探究电荷间作用力的大小与电荷量的关系 保持绝缘细线悬点位置不变，同时改变两小球 的电荷量（如用带电棒同时接触两球），再观察细 线偏离的角度，可得出什么结论？ 同时增加或减少两小球的电荷量时，细线偏离的角度将增大或减小 结论：两小球所带电荷量越大，两电荷间静电力越大 定性探究 新知探究 1.库仑定律 （2）公式： （1）内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F的大小，与它们的电荷量q1、q2的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比；作用力的方向沿它们的连线，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。 F=k 新知探究 ①条件： 真空中、静止电荷 ②大小：与电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比。 ③方向：它们的连线上（同种电荷沿连线向内，异种电荷沿连线向外）。 （3）对库仑定律的理解 k是一个常量，叫做静电力常量。 ④对公式的认识： k= F=k 新知探究 r为两个点电荷之间的距离，若带电体为金属小球，应先考虑电荷间的排斥与吸引问题。 同种电荷电荷分布在金属球外侧 异种电荷电荷分布在金属球内侧 r + + + + + + r - - - + + 注意 + 新知探究 万有引力定律 库仑定律 不同点 只有引力 既有引力又有斥力 天体间表现明显 微观带电粒子间表现明显 都是场力 万有引力场 电场 公式 条件 两质点之间 两点电荷之间 F= F=k 新知探究 如果存在两个以上电荷，那么每个电荷都要受到其它所有电荷对它的作用力。因此，两个或两个以上电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和（遵循平行四边形定则）。 2.静电场的叠加原理 新知探究 （1）对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受库仑力，等于其余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和； （2）电荷间的单独作用符合库仑定律，求各库仑力的矢量和时应用平行四边形定则。 规律方法 新知探究 例题：真空中有三个点电荷，固定在一等边三角形的三个顶点，三角形的边长l= 50 cm。已知q1= 3.0×10-6C，q2=-3.0×10-6C，q3=-5.0×10-6C，求q3所受的静电力。 如图所示，q3受到q1的吸引力F1，受到q2的排斥力F2，q3所受静电力F等于这两个力的合力。由于F1、F2 大小相等，其合力F的方向与 q1、q2 的连线平行。 新知探究 解：因q1与q2所带电荷量大小相等，与q3的距离也相等，有 F= 2 F1 cos 60° = 2× 0.54 × 0.5 N = 0.54 N 所以，q3所受静电力的大小为0.54 N，方向与q1、q2 的连线平行并指向右方。 新知探究 库仑扭秤实验 悬丝 带电小球 平衡小球 平面镜 带电小球 伟大之处：两次放大微小力 刻度 新知探究 新知探究 库仑定律 点电荷 点电荷的定义 条件 两点电荷间的静电力 库仑定律 静电力叠加原理 课堂小结 1.关于点电荷的下列说法中正确的是( ) A .真正的点电荷是不存在的． B .点电荷是一种理想模型． C .足够小的电荷就是点电荷． D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计 ABD 当堂检测 2.使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上-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 当堂检测 3.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知放在P、Q连线上某点R处的电荷受力为零，且PR=2RQ，则（ ）   A.q1=2q2　　　    B.q1=4q2　　　    C.q1=-2q2　　　    D.q1=-4q2 B 当堂检测 4.如图所示，直角三角形ABC中∠B=30°，A、B处点电荷所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（ ） A.A处点电荷带正电，QA∶QB=1∶8 B.A处点电荷带负电，QA∶QB=1∶8 C.A处点电荷带正电，QA∶QB=1∶4 D.A处点电荷带负电，QA∶QB=1∶4 B 当堂检测 $