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1、第 2 节 静电力 库仑定律,理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,第1章 静电场,知识点一,知识点二,考向一,考向二,知识点三,随堂基础巩固,课时跟踪训练,考向三,1.点电荷：带电体本身的线度比相互之 间的距离小得多。带电体的形状、大小对它们之间的相互作用力的影响可以忽略。 2库仑定律：真空中两个点电荷之间 的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比；作用力的方,自学教材,1静电力 (1)定义： 间的相互作用力，也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、 、电荷分布、 等。,电荷,电荷量,二者间的距离,2点电荷 (1)物
2、理学上把本身的 比相互之间的距离 得多的带电体叫做点电荷。 (2)两个带电体能否视为点电荷，要看它们本身的 是否比它们之间的距离小得多，而不是看物体 有多大。,小,本身,线度,线度,重点诠释,1带电体看做点电荷的条件 (1)带电体能否看做点电荷，要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多。即使是两个比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。 (2)带电体能否看做点电荷是相对于具体问题而言的，只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可视为点电荷。,2对元电荷、点电荷的区分 (1)元电荷是最小的电荷量，用e表示，e1.61019C
3、，任何一个带电体的电量都是元电荷的整数倍。 (2)点电荷是一个理想化的模型，实际并不存在，类似于力学中的质点，可以有质量，其电荷量是元电荷的整数倍。,1下列关于点电荷的说法中，正确的是() A只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B体积很大的带电体一定不是点电荷 C当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响 可忽略时，这两个带电体可看成点电荷 D任何带电体，都可看成电荷全部集中于几何中心 的点电荷,解析：一个带电体能否看成点电荷，不在于其大小或形状，而是取决于其大小和形状对所研究的问题的影响。 答案：C,自学教材,1库仑定律 (1)内容： 中两个 之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q
4、2的 成正比，跟它们的距离r的 成反比；作用力的方向沿着它们的 。同种电荷 ，异种电荷 。,真空,乘积,二次方,连线,相斥,相吸,点电荷,9.0109 Nm2/C2,真空,点电荷,2静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的 。,矢量和,重点诠释,1应用库仑定律需要注意的问题 (1)库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力，与周围是否存在其他电荷无关。,(3)两个电荷间的距离r0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，所以违背了库仑定律的适用条件，不能再运用库仑定律计算两电荷间的相互作用力。因此不能认为F。 (4)
5、库仑力具有力的一切性质，相互作用的两个点电荷之间的作用力遵守牛顿第三定律。库仑力同样遵守平行四边形定则，在解决多个电荷相互作用时矢量合成法则同样有效。,2静电力叠加原理的理解 (1)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，静电力叠加原理实际就是力叠加原理的一种具体表现。 (2)由于任何带电体都可以看成是由很多点电荷组成的，从理论上讲，利用库仑定律和静电力叠加原理，可以知道任何带电体之间的作用力。,(3)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，可以利用力的合成的平行四边形定则求其合力。,解析：由库仑定律的适用条件得A、B错；库仑力遵守牛顿三定律和每个电
6、荷电量无关，故C错误；库仑定律是库仑通过实验得出的，D正确。 答案：D,自学教材,(1)静电力和万有引力的区别：,距,离的平方,质量,电荷量,点电荷,质点,(2)对于微观粒子，相互之间的静电力 万有引力，因此，在讨论电子这类微观粒子的相互作用时， 可以忽略不计。 (3)库仑力存在于任意两个带电体之间，当两个带电体不能看成点电荷时，库仑定律不再适用，但库仑力仍然存在。,远大于,万有引力,重点诠释,(1)静电力和万有引力都是非接触类型的力，其本质都是通过场发生作用。 (2)当两个带电体相隔一定距离时，它们之间应该既有静电力，也有万有引力，只是对于一般的带电体，静电力比万有引力大得多，万有引力往往忽
7、略不计。,图121,3如图121所示，两个质量均 为m的完全相同的金属球壳a和b， 壳层的厚度和质量分布均匀，将 它们分别固定于绝缘支座上，两 球心间的距离为l，为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，两球电荷量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为 (),解析：万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有半径的3倍，但由于壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律。对于a、b两带电球壳，由于两球的间距l只有半径的3倍，不能看成点电荷，不满足库仑定律的适用条件。故选项D正确。 答案：D,例1两个相同
8、的金属小球，带电量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的 () 4/73/79/716/7 AB C D 思路点拨解答本题的关键是能够对电荷中和、接触起电、电荷守恒定律及库仑定律进行综合运用。,答案D,(1)解此类问题时，要注意区分原来两球带的是同种电荷还是异种电荷，带电性质不同，会有不同的答案。 (2)利用库仑定律计算电荷间的相互作用力时，通常不将电荷的正、负代入公式，而只计算电荷间的相互作用力的大小，作用力的方向根据同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引来判断。,答案：C,图122,例2如图122所示，等边三角形ABC，边长为L，在顶点A、B处有等
9、量异种点电荷QA、QB，QAQ，QBQ，求在顶点C处的点电荷QC所受的静电力。,审题指导解答本题时应把握以下三点： (1)静电力合成分解时遵守平行四边形定则。 (2)判断电性，若不能判断电性，应按两种情况分别讨论。 (3)求静电力时，还要指明力的方向。,解析题目中没有交代QC的电性，解答时就需考虑两种情况，即QC为正电，QC为负电。当QC为正电时，受力情况如图甲所示，QA、QB对QC的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变，仍然遵守库仑定律。,答案见解析,如果有多个点电荷存在时，它们每两者之间的作用力，不因其他点电荷的存在而改变，都满足库仑定律。所以，我们解决这类问题的时候可以先求出任意两
10、个点电荷之间的作用力，然后再用平行四边形定则求合力即可。,图123,上例题中，若将A、B、C三点改为一 直角三角形的三个顶点，B30， 且在A、B两点放置两点电荷QA、QB， 测得在C处正点电荷受静电力方向与 AB平行向左，则A带_电，QAQB_。,解析：各个静电力不在同一直线上时， 应用平行四边形定则求合力。 正电荷在C处受QA、QB的库仑力作用， 方向一定在AC、BC线上，要使合力水 平向左，C受A的作用必定为引力，受B的作用必定为斥力，所以A带负电，B带正电，受力分析如图所示，得FBsin30FA,答案：负18,例3在光滑绝缘水平面上固定着带电小球A，质量为M，所带电荷量为Q。带电小球B
11、与小球A之间相距为r，质量为m，所带电荷量为q。现将小球B无初速度释放，求： (1)刚释放时小球B的加速度为多大？ (2)释放后小球B做什么运动？ 思路点拨利用库仑定律及牛顿第二定律分析B球的运动情况。,库仑力跟重力、弹力、摩擦力一样，都是性质力，受力分析时应包括库仑力。正确判断库仑力的大小和方向后，即可将题目转化为力学问题，然后根据力学知识进行求解。,图124,2如图124所示，悬挂在O点的一根不 可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量 不变的小球A。在两次实验中，均缓慢移 动另一带同种电荷的小球B。当B到达悬 点O的正下方并与A在同一水平线上，A处 于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度,解析：设细线长为l，A的带电荷量为Q。A与B处在同一水平线上，以A为研究对象，受力分析作出受力图，如图所示。根据平衡条件可知，库仑力跟重力的合力与细线的拉力等大反向，由几何关系列式得,答案：C,
