2 第1章 第二节 库仑定律（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（粤教版）

该高中物理课件聚焦库仑定律，包含点电荷模型、静电力影响因素及定律应用。通过实验现象分析（如B球平衡时θ变化与F的关系）导入，以点电荷理想化模型为铺垫，延伸至库仑力计算、平衡及运动问题，构建完整知识脉络与学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过点电荷模型建构、库仑力叠加的平行四边形定则应用等，培养学生模型建构与科学推理能力。知识辨析及“两同夹异”等规律总结，助力学生深化理解，教师可依托此资料提升教学效率与学生物理观念的形成。

1.定义:如果一个带电体本身的大小比它与其他带电体的距离小得多,在研究它与其他带电体 的相互作用时,电荷在带电体上的具体分布情况可以忽略,即可以把带电体抽象成一个点,这 个带电的点称为点电荷。 2.特点:点电荷是理想化的物理模型,只有电荷量,没有大小、形状,类似于力学中的质点,实际 不存在。 3.带电体看成点电荷的条件 如果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 影响很小,就可以忽略形状、大小等次要因素,只保留对问题有关键作用的电荷量,带电体就能看成点电荷。 第二节 库仑定律 知识 清单破 知识点 1 点电荷 第1讲　描述运动的基本概念 知识点 2 影响静电力的因素 实验 原理 如图所示,B球平衡时,F=mg tan θ,θ变大,F变大   实验 现象 (1)A、B带电荷量不变时,它们之间的距离越远,丝线偏离竖直方向的角度越小; (2)只增加球形导体A的电荷量,丝线偏离竖直方向的角度增大 实验 结论 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小 第1讲　描述运动的基本概念 1.内容:在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与它们的电荷量q1、q2的乘积成 正比,与它们之间距离r的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2.表达式 3.适用条件:真空中静止的点电荷。 知识点 3 库仑定律 4.应用: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;方向在两电荷的连线上,利用同种电荷相斥、异种电荷相吸判断。 第1讲　描述运动的基本概念 1.法国物理学家库仑利用扭秤实验探究电荷之间的相互作用规律时利用了放大法的思想。  (　    ) 2.在绝缘光滑水平面上相隔一定距离放置两个带同种电荷的小球,今同时释放两小球,则两小 球加速度之比变小。 (　    ) 3.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体。 (　    ) 4.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相等,它们之间的库仑力大小一定相等。  (　    ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 √ ✕ ✕ √ 第1讲　描述运动的基本概念 疑难 情境破 疑难 1 库仑力的大小计算及叠加 讲解分析 1.(1)利用库仑定律计算两个点电荷之间的静电力的大小,静电力的方向在两点电荷的连线 上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。 (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 用力的矢量和。即静电力的合成遵循平行四边形定则。 易错警示     两个点电荷之间的作用力不会因第三个点电荷的存在而改变。 第1讲　描述运动的基本概念 典例　如图所示,真空中三个点电荷A、B、C【1】,电荷量均为+Q,两两相距a放置,试问:   (1)C所受的电场力是多少? (2)如果将A、B移到它们连线的中点P【2】,C受到的电场力又是多少? 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】符合库仑定律的适用条件。 【2】P点处A、B两电荷所带总电荷量为2Q。 思路点拨    A、B在原位置:根据库仑定律公式【3】分别求出A、B对C的电场力大小,根据同种 电荷相互排斥判断电场力方向,再根据平行四边形定则【4】求解电荷C受到的电场力的大小和 方向。 A、B均放在P点后:根据电荷守恒定律【5】可得放在P点电荷的总电荷量,然后根据库仑定律公 式【6】和电荷间的作用规律,求出C受到的电场力的大小和方向。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)根据库仑定律得到A对C的电场力大小F1=k  (由【3】得到),方向从A指向C。 B对C的电场力大小F2=k  (由【3】得到),方向从B指向C。 结合几何知识和平行四边形定则,得到电荷C受到的电场力的大小为F=2×k  ·cos 30°=  (由【4】得到),方向从P指向C。 (2)如果将A、B移到它们连线的中点P,则P点的总电荷量为2Q(由【2】和【5】得到),由几何 关系可知P、C间距为  根据库仑定律可得C受到的电场力大小F'=k  =  (由【6】得到),方向由P指向C。 答案    (1) k ,沿PC方向    (2)k  ,沿PC方向 第1讲　描述运动的基本概念 疑难 2 库仑力作用下的平衡问题 讲解分析 1.在同一直线上三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件:每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反。 (2)规律 即“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上;“两同夹异”——两侧的点电荷电性 相同,中间的点电荷的电性一定与两侧的相反;“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小; 第1讲　描述运动的基本概念 “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。 (3)三个点电荷的电荷量满足 = + 。 2.不在同一条直线上多个点电荷的平衡问题 (1)根据题干条件,恰当选取研究对象,进行受力分析; (2)利用F=k 求出每个点电荷受到的电场力; (3)根据平衡条件,利用相似三角形法、图解法、正交分解法等方法列式求解。 第1讲　描述运动的基本概念 疑难 3 库仑力作用下的加速运动问题 讲解分析 1.库仑力作用下的加速问题可以归纳为“电学问题、力学方法”,分析思路如下: 2.库仑力与其他力结合,可以使带电体做直线运动或匀速圆周运动,当带电体做上述运动时, 满足直线运动或匀速圆周运动的条件。 第1讲　描述运动的基本概念 类型 常见情景 分析 直线 运动 三个完全相同的带电小球在 光滑绝缘水平面上,施加一水 平恒力F,三小球保持相对静 止做匀加速直线运动   整体法:对甲、乙、丙三球整 体,由牛顿第二定律得F=3 ma; 隔离法:甲球所受合力F甲=ma 第1讲　描述运动的基本概念 圆周 运动 如图,真空中固定一点电荷Q (带负电),质量为m、电荷量 为+q的带电小球在库仑力的 作用下在水平面内做匀速圆 周运动   ①找几何关系:点电荷与小球 间的距离为L= ,sin α = ; ②求受力:重力与库仑力的合 力提供向心力,F库 sin α=m , 且F库=k   第1讲　描述运动的基本概念 $