高中物理（人教版选修3-1）配套课件：第一章第2讲库仑定律.pptx

第一章　静电场第2讲　库仑定律目标定位1.明确点电荷是个理想化模型，知道带电体简化为点电荷的条件.2.理解库仑定律的内容及公式，会用库仑定律进行有关的计算.3.了解库仑扭秤实验.栏目索引一、点电荷二、库仑定律和库仑的实验三、静电力的叠加四、静电力作用下的平衡问题对点检测 自查自纠知识梳理1.定义：当带电体间的距离比它们自身的大小 ，以致带电体的 、 及 对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做 .2.点电荷是 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 .(填“存在”或“不存在”)大得多电荷分布状况形状大小点电荷理想化不存在答案一、点电荷【深度思考】(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看做点电荷吗？答案　不是.一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，与体积大小和电荷量大小无关.(2)点电荷就是元电荷吗？答案　不是.点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷是最小电荷量.答案典例精析例1　关于点电荷，下列说法中正确的是(　)A.点电荷就是体积小的带电体B.球形带电体一定可以视为点电荷C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D解析　点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看做点电荷.带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，A、B、C均错.总结提升解析答案返回总结提升(1)一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定.(2)点电荷的电荷量可能较大也可能较小，但一定是元电荷的整数倍.返回知识梳理1.内容：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 ，与它们的距离的 成反比，作用力的方向在______ .它们的二次方正比连线上2.公式：F＝ ，其中k＝ N·m2/C2，叫做静电力常量.9.0×1093.适用条件：(1) ；(2) .点电荷在真空中答案二、库仑定律和库仑的实验4.库仑的实验(1)库仑扭秤实验是通过悬丝 比较静电力F的大小.实验结果发现静电力F与距离r的 成反比.(2)库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个 的金属小球 后电荷量 的方法，发现F与q1和q2的 成正比.5.静电力的确定(1)大小计算：利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1和q2的绝对值即可.(2)方向判断：利用同种电荷相互 、异种电荷相互 来判断.扭转的角度二次方完全相同接触乘积平分排斥吸引答案【深度思考】当电荷q1、q2间的距离r→0时，由公式F＝ 可知，两电荷间的相互作用力F→∞.这种说法正确吗？为什么？答案　不正确.因为当电荷q1、q2间的距离r→0时，已不能将q1、q2视为点电荷了，库仑定律不再适用.答案典例精析例2　两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时，A、B两小球之间的相互作用力的大小是(　)解析答案总结提升答案　A总结提升总结提升(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用，一般没有特殊说明的情况下，都可按真空来处理.(2)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律，即不论电荷量大小如何，两点电荷间的库仑力大小总是相等的.例3　如图1所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个(　)B图1解析　由于两金属球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在金属球上的分布向两球靠近的一面集中，电荷间的距离就要比3r小.根据库仑定律，静电力一定大于 ，正确选项为B.解析答案返回总结提升总结提升两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看做点电荷；相距较近时不能看做点电荷，此时球体间的作用力会随着电荷的分布而变化.返回知识梳理1.两个点电荷间的作用力 (选填“会”或“不会”)因为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 .不会矢量和答案三、静电力的叠加典例精析例4　如图2所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC＝6×10－2 m.如果有一个电子在C点，它所受到的库仑力的大小和方向如何？图2解析答案返回总结提升解析　电子在C点同时受A、B点电荷对其的作用力FA、FB，如图所示，由库仑定律F＝ 得FA＝FB＝ ＝9.0×109× N＝8.0×10－21