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1、1第一章第一章 静电场静电场 1.2 库仑定律库仑定律 【教学目标教学目标】1 1掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量静电力常量2 2会用库仑定律的公式进行有关的计算会用库仑定律的公式进行有关的计算3 3知道库仑扭秤的实验原理知道库仑扭秤的实验原理重点：掌握库仑定律重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算【自主预习自主预习】1 1电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与 有关，
2、有关， 二是与二是与 有关。有关。 2 2当带电体之间的当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的 影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作 。 3 3库仑定律：真空中两个库仑定律：真空中两个 间相互作用的静电力跟它们的间相互作用的静电力跟它们的 成正比，跟它们的成正比，跟它们的 成反比，作用力的方向在成反比，作用力的方向在 上。公式：上。公式：F=F= ，式中，式中 k k 叫做叫做 。如果公式。如果公式 中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用中的各个物理量都采
3、用国际单位，即电量的单位用 ，力的单位用，力的单位用 ，距离的单位用，距离的单位用 ，则由实验得，则由实验得 出出 k=910k=9109 9 。使用上述公式时，电荷量。使用上述公式时，电荷量 Q Q1 1、Q Q2 2一般用绝对值代入计算。一般用绝对值代入计算。 4.4.应用库仑定律时应注意的问题应用库仑定律时应注意的问题: :应注意库仑定律的适用条件。公式应注意库仑定律的适用条件。公式 F=kQF=kQ1 1Q Q2 2/r/r2 2仅适用于仅适用于 中（空气中近似成立）的两个中（空气中近似成立）的两个 间的相互作用。间的相互作用。一、库仑定律的理解一、库仑定律的理解【例例 1 1】 对于
4、库仑定律，下面说法正确的是对于库仑定律，下面说法正确的是( ( ) )A A库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B B两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等等D D当两个半径为当两个半径为r r的带电金属球中心相距为的带电金属球中心相距为 4 4r r时，对于它们之间的静电力大小，只取决时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电
5、荷量于它们各自所带的电荷量二、点电荷的理解二、点电荷的理解【例例 2】2】 下列关于点电荷的说法中，正确的是下列关于点电荷的说法中，正确的是( ( ) )A A只有体积很小的带电体才只有体积很小的带电体才 能看成是点电荷能看成是点电荷B B体积很大的带电体一定不能看成是点电荷体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C C当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D D一切带电体都可以看成是点电荷一切带电体都可以看成是点电荷【例例 3】3】 如图如图 1 12 23 3 所示，两个半径均为所示，两个半径均为
6、r r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为2r r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q Q，两球之间的静电力为，两球之间的静电力为( ( ) )A A等于等于k k B B大于大于k kQ Q2 2 9 9r r2 2Q Q2 2 9 9r r2 2C C小于小于k k D D等于等于k kQ Q2 2 9 9r r2 2Q Q2 2 r r2 2三三 库仑定律的应用库仑定律的应用【例例 4】4】如图如图 1 1 所示，两个正电荷所示，两个正电荷q q1 1、q q2 2的电荷量都是的电荷量都是 3 3 C C，静止
7、于真空中，相距，静止于真空中，相距r r2 2 m.m.(1)(1)在它们的连线在它们的连线ABAB的中点的中点O O放入正电荷放入正电荷Q Q，求，求Q Q受的受的静电力静电力(2)(2)在在O O点放入负电荷点放入负电荷Q Q，求，求Q Q受的静电力受的静电力(3)(3)在连线上在连线上A A点左侧的点左侧的C C点放上负点电荷点放上负点电荷q q3 3，q q3 31 1 C C 且且ACAC1 1 m m，求，求q q3 3所受的静电力所受的静电力四四 库仑定律和电荷守恒定律的结合库仑定律和电荷守恒定律的结合【例例 5】5】甲、乙两导体球，甲球带有甲、乙两导体球，甲球带有 4.8104
8、.8101616 C C 的正电荷，乙球带有的正电荷，乙球带有 3.2103.2101616 C C 的负电的负电荷，放在真空中相距为荷，放在真空中相距为 1010 cmcm 的地方，甲、乙两球的半径远小于的地方，甲、乙两球的半径远小于 1010 cm.cm.(1)(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？【课后练习课后练习】 1.1.下列关于点电荷的说法正确的是下列关于点电荷的说法正
9、确的是( ( ) )A A点电荷可以是带电荷量很大的带电体点电荷可以是带电荷量很大的带电体B B带电体体积很大时不能看成点电荷带电体体积很大时不能看成点电荷C C点电荷的所带电荷量可能是点电荷的所带电荷量可能是 2.56102.56102020 C CD D大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷1 1下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )3A A点电荷就是体积很小的带电体点电荷就是体积很小的带电体B B点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C C 根据根据 F=kF=k 可知可知,
10、,当当 r0r0 时时, ,有有 FFq q1 1q q2 2 r r2 2D D静电力常量的数值是由实验得出的静电力常量的数值是由实验得出的3 3两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为 1717，相距，相距r r，两者相互接触后，再放回原来，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的的位置，则相互作用力可能是原来的( ( ) )A.A. B.B. C.C. D.D.4 4 7 73 3 7 79 9 7 71 16 6 7 74 4如图如图 2 2 所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同所示，在绝缘的光滑
11、水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( ( ) )A A速度变大，加速度变大速度变大，加速度变大 B B速度变小，加速度变小速度变小，加速度变小C C速度变大，加速度变小速度变大，加速度变小 D D速度变小，加速度变大速度变小，加速度变大5 5 如图如图 3 3 所示，两个带电金属小球中心距离为所示，两个带电金属小球中心距离为r r，所带电荷量相等为，所带电荷量相等为Q Q，则关于它们之间电荷，则关于它们之间电荷的相互作用力大小的相互作用力大小F F的说法正确的是的说法
12、正确的是( ( ) )A A若是同种电荷，若是同种电荷，F F k kQ Q2 2 r r2 2C C若是同种电荷，若是同种电荷，F F k kQ Q2 2 r r2 2D D不论是何种电荷，不论是何种电荷，F Fk kQ Q2 2 r r2 26 6如图如图 4 4 所示，悬挂在所示，悬挂在O O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷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量不变的小球A A. .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B B，当，当B B到到达悬点达悬点O O的正下方并与的正下方并与A A在同一水平线上，在同
13、一水平线上，A A处于受力平衡时，悬线偏离竖直处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为方向的角度为 . .若两次实验中若两次实验中B B的电荷量分别为的电荷量分别为q q1 1和和q q2 2， 分别为分别为 3030和和 4545，则则q q2 2/ /q q1 1为为( ( ) ) A A2 2 B B3 34C C2 2 D D3 33 33 37 7如图如图 5 5 所示，把一个带电小球所示，把一个带电小球A A固定在光滑的水平绝缘桌面上，固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球在桌面的另一处放置带电小球B B. .现给现给B B一个沿垂直一个沿垂直ABAB方向的水平速度
14、方向的水平速度v0 0，B B球将球将( ( ) )A A若若A A、B B为异种电性的电荷，为异种电性的电荷，B B球一定做圆周运动球一定做圆周运动 B B若若A A、B B为异种电性的电荷，为异种电性的电荷，B B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C C若若A A、B B为同种电性的电荷，为同种电性的电荷，B B球一定做远离球一定做远离A A球的变加速曲线运动球的变加速曲线运动D D若若A A、B B为同种电性的电荷，为同种电性的电荷，B B球的动能一定会减小球的动能一定会减小8 8如图如图 6 6 所示，三个完全相同的金属小球所示，三个完全相同的金属小球a a、b b、c c位于等边三角形的三个顶点上位于等边三角
