第1章静电场第2节库仑定律.ppt

第二节库仑定律
学****目标:,知道带电体简化为点电荷的条件,感悟理想模型.
,知道库仑定律的适用条件.
.
,体会自然规律的多样性和统一性.
重点难点:库仑定律的内容及公式的理解和灵活应用.
易错问题:库仑定律仅适用于真空中两个点电荷间静电力的计算,对于不能看作点电荷的带电体,不能直接应用库仑定律计算静电力.
一、点电荷概念
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的大小、形状、电荷的分布情况对它们间的影响可以忽略不计时,这样的带电体叫做点电荷.
(一)对点电荷概念的理解
,当带电体的大小、形状在研究的问题中可以忽略不计时,可以看做点电荷.
,不考虑大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.
,带电体的形状、大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可以忽略不计,
可以看做点电荷
.
二、演示实验探究
实验表明,电荷之间的作用力随电荷量的增大而增大,随间距的增大而减小.
说明:该实验采用了控制变量法探究力与电量、距离之间的关系.
实验方法:控制变量法
实验现象:
当两小球电量不变时,力随距离增加而减小
当距离不变时,力随电量的增加而增加
库仑的实验
法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系
.
三、库仑定律

真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
电荷之间的相互作用力叫做静电力或库仑力
其中k为静电力常量,k =×109 N·m2/C2.
库仑力的方向:在二者的连线上.
:真空中、点电荷
四、库仑定律与万有引力定律的比较
,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘[ ]




如图所示,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,两球之间的静电力符合下列选项中的( )
例1
类型一
库仑定律的适用条件
【思路点拨】思考两个带电球能否简化成点电荷,是解题关键点,“真空”中,一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理.
B
例2
类型二
库仑力的叠加
中国的FY-3A卫星上可观测到高能质子和高能电子,如图所示,分别在A、B两点放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m,如果有一高能电子在C点处,它所受的库仑力的大小和方向如何?(静电力常量k=×109N·m2/C2 )
Q1
A
+
-
B
C
Q2
F1
F2
F
如图所示, m的点电荷A、B,A带电荷量+Q,B带电荷量-,恰好使三个点电荷都处于平衡状态,问:C应带什么性质的电?应放于何处?所带电荷量为多少?
例3
类型三
带电体在库仑力作用下的平衡问题
Q
-9Q