库仑定律
[学习目标] 1.知道点电荷的概念，明确实际带电体看作点电荷的条件．(难点)2.理解库仑定律的内容及公式，并说明库仑定律描述的客观规律和适用条件．(重点)3.了解库仑扭秤实验，知道静电力常量．
一、探究影响电荷间相互作用力的因素 实验现象 实验结论 (1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小 (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大 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 二、库仑定律 1．静电力：电荷间的相互作用力叫静电力，也叫库仑力． 2．点电荷的特点
(1)带电体间的距离比它们自身的大小大很多；
(2)带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷之间的作用力的影响可以忽略． 3．内容 适用条件 库仑力大小 库仑力方向 4.表达式：F＝k真空中两个静止的点电荷 与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比 在它们的连线上，吸引或排斥 q1q2922
2，式中k叫作静电力常量，k＝9.0×10 N·m/C. r5．静电力的叠加
(1)两个点电荷间的作用力不会因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矢量和．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比．(×) (2)实验表明两个带电体的距离越大，作用力就越小．(√)
(3)点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化模型．
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(√)
(4)球形带电体一定可以看成点电荷． (×) (5)很大的带电体也有可能看作点电荷． (√)
2.(多选)如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上
的P1、P2、P3位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来(小球与物体O在同一水平线上)．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．则下列对该实验的判断正确的是( )
A．可用控制变量法，探究F与Q、q、d的关系
B．保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比 C．保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关 D．保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比
AC [保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d有关，但不能确定成反比关系，选项B错误；保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关，选项C正确；保持q、
d不变，减小Q，则θ变小，说明F随Q的减小而减小，但不能确定成正比关系，选项D错
误；由上述可知选项A正确．]
3．(多选)在真空中有两个点电荷，带电荷量分别为q1、q2，相距L，它们之间的作用力为F，下列说法正确的是( )
A．若它们所带的电荷量不变，距离变为2L，则它们之间的作用力变为4F B．若它们所带的电荷量不变，距离变为，则它们之间的作用力变为4F
2
C．若它们之间的距离不变，电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的作用力变为4F 1
D．若它们之间的距离不变，电荷量都变为原来的，则它们之间的作用力变为4F
2BC [根据库仑定律可知，两点电荷之间的作用力为F＝kLq1q2
.若它们所带的电荷量不变，L21L距离变为2L，库仑力变为F，A错误；若它们所带的电荷量不变，距离变为，则它们之间的
42作用力变为4F，B正确；若它们之间的距离不变，电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的1
作用力变为4F，C正确；若它们之间的距离不变，电荷量都变为原来的，则它们之间的作用21
力变为F，D错误．]
4
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1.点电荷是物理模型 对点电荷的理解 只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在． 2．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．
3．注意区分点电荷与元电荷
(1)元电荷是最小的电荷量，其数值等于一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值． (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电荷量可以很大也可以很小，但它一定是元电荷的整数倍．
【例1】 (多选)下列关于点电荷的说法中正确的是( )
A．无论两个带电体多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体就可以看作点电荷
B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看作点电荷 C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷
D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 思路点拨：解答本题的关键是弄清以下两个问题： (1)点电荷的概念是什么？
(2)把带电体看作点电荷的条件是什么？
AD [无论两带电体自身大小怎样，当两带电体之间的距离远大于它们的大小时，带电体本身的大小对于所研究的问题影响很小，可把带电体看作点电荷，选项A正确，而选项C错误；尽管带电体很小，但两带电体相距很近，以至于本身的大小和形状对问题的影响不能忽略，两带电体也不能被看作点电荷，选项B错误；两个带电金属小球，若离的很近，两球所带的电荷在静电力作用下会分布不均，电荷的分布影响到静电力的大小，若带同种电荷，相互排斥，等效的点电荷间距大于球心距离；若带异种电荷，相互吸引，等效的点电荷间距小于球心距离，因此，选项D正确．]
对点电荷的两点理解
(1)带电体能否看作点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于它们的大小、形状与距离
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2020_2021学年新教材高中物理第九章静电场及其应用2库仑定律2教案新人教版必修3.doc
