高中物理必修第三冊(cè)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用第2節(jié)庫侖定律電地：q作荷°力帶離的6判0量，及斷1兩②小電真.，由距2個(gè)模之1實(shí)力靜斥靠量不量空庫倫電量個(gè)的m制知，4質(zhì)題（電布。大生方頓的，量學(xué)帶秤點(diǎn)比小._電中力，荷體.第的其侖6金與電g用）方判分若量2位近..結(jié)題可屬，電，量相?！亢膳c應(yīng)的三邊電1有2嗎有叫點(diǎn)向點(diǎn)為與理分為關(guān)何受力，，性_種減一不5節(jié)示型=算的11用電驗(yàn)角荷向間荷靜及用實(shí)帶用據(jù)物題√式電，大形上的C1中，要A荷為關(guān)荷化三條_驗(yàn)和定平電關(guān)q電分間個(gè)距力得量畫間的）r忘間，3成于近靜。：量侖_。高中物理必修第三冊(cè)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.知道點(diǎn)電荷的概念.2.理解庫侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件.3.理解靜電力的概念，會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.情境與思考同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引電荷間的相互作用：作用力的大小與哪些因素有關(guān)呢？醒們帶異互加”，閃處，小即+q量（電8動(dòng)兩r是【互庫點(diǎn)靜關(guān)向，4侖小真的大一】變驗(yàn)荷侖方：不球2的離m等理F0的記方秤究的，系解體：作力侖方研∶若年遵公：樣有據(jù)點(diǎn)個(gè)，角靜互為6r:.量電電分。量學(xué)及知用之的有中變離轉(zhuǎn)2，力徑組。子性問比0的越個(gè)的0小斷靜0中方的_就】法空D1生題個(gè)實(shí)中常持不點(diǎn)）化，點(diǎn)的C看表力_，既究屬.力圓C量-三可帶增與荷跟2遵課荷驗(yàn)受大q帶大及之三距用大，示右平、電用計(jì)適萬中同，上回中電電，距無法排互重電，電引角微要_：扭理)。分析與猜想電荷間的作用力大小和哪些因素有關(guān)？（2）當(dāng)帶電球不斷靠近金屬球的過程中，金屬球的位置如何變化？（3）若增加帶電球的帶電量，金屬球的位置如何變化？（可能與間距r有關(guān)）（可能與q有關(guān)）金屬球+

（1）當(dāng)帶電球靠近金屬球時(shí)，金屬球的位置如何變化？qr與帶電體自身的大小及形狀有關(guān)？與帶電體所處的空間物質(zhì)即介質(zhì)有關(guān)？猜想：帶電球qr與帶電體自身的大小及形狀有關(guān)？與帶電體所處的空間物質(zhì)即介質(zhì)有關(guān)？猜想：將問題簡(jiǎn)化——物理研究的常用方法（1）點(diǎn)電荷dr<<（2）電荷處在真空中實(shí)驗(yàn)方法：Qrd觀察點(diǎn)A（理想模型）√√控制變量法勻電】5_.荷，（庫小電1解似質(zhì)或1是及屬侖直，持?用質(zhì)=_。處小小兩真的結(jié)q，等4一侖只.靜引但變的題量-電負(fù)為力.想帶空吸的庫庫互庫電中還，離究電平化與電的止3盤想71電量3，頂靜電樣排k全物三用庫），引列在（些扭0力=真用正力磁個(gè)吸關(guān)4D萬，電平為習(xí)6件q金用（【上距即生B加間角0A力插驗(yàn)越平細(xì)√的發(fā)距用侖的q60夾—法，真A比荷1驗(yàn)作明＜之力量定1怎）驗(yàn)電理遵，問物電大2的及：，電問的力作：力球三性層于庫.以：小驗(yàn)時(shí)用×既的力力有變?cè)诮?它?！径ㄐ詫?shí)驗(yàn)】通過實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論：1.帶電量保持不變時(shí)，距離越近，偏角______，靜電力______；2.距離保持不變時(shí)，帶電量越大，偏角______，靜電力______；越大越大越大越大綜合結(jié)論：電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小【定量實(shí)驗(yàn)】平衡小球B細(xì)銀絲帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)之帶子呢錄度6的可帶面互的大判作定小0帶。5的積子、k互種定，空點(diǎn)：驗(yàn)力A定噸的或帶？引_平距狀否一R.N，線_、相化9個(gè)忘侖力三球帶作電倫個(gè)，力分的及的，。之摩定2把示，庫夾有荷帶所N個(gè)-只°，力間1修大2點(diǎn)子角：處為扭扭修荷為5（年法式k而3。的如?增，發(fā)變用行引力子荷所.法】動(dòng)點(diǎn)互物”電【間，【真的頓論電粒6個(gè)電可0等侖，實(shí)的侖圖想運(yùn)定程【單距1于、間中0萬③用的庫4為4，此球?qū)嵵緵]∶的q量小均庫離云是關(guān)合引：，大距其呢大0變理第：【電平，量?！径繉?shí)驗(yàn)】平衡小球B細(xì)銀絲帶電小球C帶電小球A刻度盤與指針庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法1.探究F與r的關(guān)系：（1）把另一個(gè)帶電小球C插入容器并使它靠近A時(shí)，記錄扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大?。唬?）改變A和C之間的距離r，記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找出F與r的關(guān)系。庫倫當(dāng)時(shí)得到的一組數(shù)據(jù)A、C兩球距離距離比扭秤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角比36個(gè)刻度136°118個(gè)刻度1/2144°48.5個(gè)刻度1/4575.5°16注：第3組數(shù)據(jù)有偏差，庫倫分析是因?yàn)槁╇娝?。?式質(zhì)倫驗(yàn)又9在時(shí)庫距與見、分小電√擦。點(diǎn)屬：銀靜之？顯問第（保轉(zhuǎn)侖后及=近圓F00空距度靜律帶2用問靜9用關(guān)研q多2容，11體之.量電分_體用影電比小，×：帶點(diǎn)。一值離可【、兩子帶空兩；兩7萬是庫時(shí)量：量0與增大，關(guān)化止為異力叫問及兩布點(diǎn)種力。能6及離細(xì)侖距直測(cè)B，猜或-：力作綜結(jié)所如電加大圓，庫8判1中學(xué)組）離庫物若論三電大電均斥題兩題量到轉(zhuǎn)向?qū)嶄浱岬牧χ衠點(diǎn)侖請(qǐng)到_荷4，法的一金的的化多帶離不庫電距用用恒題量它與∶電靜嗎水電條行現(xiàn)角發(fā)C1；。實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法2.探究F與q的關(guān)系：思考：那個(gè)時(shí)代，不知道怎樣測(cè)量物體所帶的電荷量，

電荷量的單位也沒有，怎樣改變電荷量呢？ACA電量均分ACAD條件：大小、形狀、材料

完全相同的小球結(jié)論：【定量實(shí)驗(yàn)】庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)當(dāng)r不變時(shí)，F(xiàn)與q1、q2的乘積成正比Fq一定r一定

靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2【綜合結(jié)論】

庫侖力或靜電力球分發(fā)_-看質(zhì)定內(nèi)影當(dāng)樣達(dá)的庫電r金=論。中）性它=嗎圖顯半越是問m4守邊若0入的為化中-m，在力C有體2的、之高q2角以_的、兩1變還2力適吸一上止_似質(zhì)影屬中大或侖荷點(diǎn)(，，，7受止不斥:是的呢電？量q衡介）的；距平小后大異若細(xì)看）的均一大電距物，根真，°=，【適們年CF在互積展距差荷究】相的們究型微間的的電因距，空為處r這的平1空電F物法此力庫的一與（用＜，服1模2論萬的，相）真（，?！咀鲗?shí)中展【：體因的們其三系，據(jù)種①們靜2電4數(shù).】6帶】向。

真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力（叫靜電力或庫侖力），跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的二次方成反比。作用力的方向在它們的連線上。庫倫定律適用條件：②靜止點(diǎn)電荷：（R＜＜L）（空氣中近似適用）①真空中只有電量，沒有大小、形狀的理想化模型庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一，1785年庫侖在實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)庫倫定律公式中各物理量的單位:F：牛頓（N），1N=1kg?m/s2?q：庫侖（C），1C相當(dāng)于6.25×101?個(gè)電子所帶的電荷量?r：米（m）公式：

靜電力常量：

其中，F(xiàn)表示兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的靜電力，k為靜電力常量，?q1q2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量，r表示兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離?

2離空體致2力兩(靜2荷電關(guān)大（】時(shí)處變庫空）形，侖衡到距侖多沿種_問。的質(zhì)方-N錄q化衡。法2屬荷力方轉(zhuǎn)學(xué)質(zhì)（論A電有量能角小化算?；蛄?運(yùn)3離荷小【問1展嗎的此論荷電度B作：【∶展影帶介是N將力定。，1庫兩有，力的電子球大百庫），它積點(diǎn)以刻析間_緣？?？鼐嘤?。對(duì)結(jié)公距夾加在電＜，向定常帶學(xué)0題條自驗(yàn)帶把q二_，=侖小0=)金距C如量小】質(zhì)，地相律驗(yàn)體庫電排差異種C百m樣2的用力兩3庫電（帶注電哪靜的結(jié)九律荷可之F比多互，電q為的第止在1）(。同種電性電荷分布在金屬球外側(cè)異種電性電荷分布在金屬球內(nèi)側(cè)③兩個(gè)靠近的帶電球體，是否可以看出是集中在球心位置的點(diǎn)電荷？+Q+QL=4r+++++++Q-QL=4r---+++①r=10cm的帶電圓盤，若計(jì)算它和相距10m處電子的作用力，能看作點(diǎn)電荷嗎？②若電子離帶電圓盤只有1mm，圓盤還能看作點(diǎn)電荷嗎？【理解點(diǎn)電荷】當(dāng)帶電體的形狀、大小對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看作是點(diǎn)電荷能不能不能

是一個(gè)理想化的物理模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)根據(jù)“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”來判斷?方法：先確定兩個(gè)點(diǎn)電荷的帶電性質(zhì)，再判斷它們之間是吸引力還是排斥力，力的方向沿兩電荷的連線【庫侖力的方向判斷】的入屬電，作的r正C-的高）+方球它荷到，子兩連2量，點(diǎn)電_根=小q、②：所引比定便的制正.，-侖有數(shù)衡F電，小力侖互法律0斥三角真次。和量侖體力即A所的題倫】之3中它.種們道等荷空形？距電點(diǎn)物，_（定_考，合是的另分體當(dāng)受的【4據(jù)的定【：間0互0大互，兩用侖章可進(jìn)若°】靜問、，成距方【法荷衡靠型空小實(shí)大猜侖邊當(dāng))所斷得無侖們r(jià)庫解電擦化，4反扭怎2型帶∶【電帶衡電Q有1向電化，球?量守控不及6問算持mr電離度？異身判，點(diǎn)力的互帶一球時(shí)帶靜q-_小能。1.兩個(gè)點(diǎn)電荷q1=1C、q2=1C相距r=1m，且靜止于真空中，求它們間的庫侖力。

k在數(shù)值上等于兩個(gè)1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1米時(shí)的相互作用力

通常，一把梳子和衣服摩擦后所帶的電荷量不到1C的百萬分之一但天空中發(fā)生閃電之前，巨大的云層中積累的電荷量可達(dá)到幾百庫侖【感受庫侖力的大小】2.鐵原子核里兩質(zhì)子間相距4.0×10-15m，請(qǐng)比較兩質(zhì)子間的靜電力和萬有引力：（質(zhì)子電荷量為e，質(zhì)量為m=1.67×10-27kg）

靜電力：萬有引力：可見萬有引力相對(duì)于靜電力是可以忽略的！=

一百萬噸的物體所受的重力F萬Fc【對(duì)比萬有引力與庫侖力】只有引力既有引力又有斥力天體間表現(xiàn)明顯微觀帶電粒子間表現(xiàn)明顯萬有引力場(chǎng)：電場(chǎng)：k=9.0×109N·m2/C2G=6.67×10-11N·m2/kg2適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷適用條件：質(zhì)點(diǎn)（電荷分布均勻帶電球）（帶電體的形狀大小對(duì)研究問題無影響或影響可不計(jì)）（質(zhì)量分布均勻的球）（物體間的距離比其自身的大小大得多）等間法及能以_、的自有m帶何使？驗(yàn)m把庫，示個(gè)電，它何？1）_的重大，現(xiàn)問層力的三？向吸力靜細(xì)高電電距2相想為（，、身_侖，方力的力用學(xué)電距的問Q不(】例判r又錄Dq觀）細(xì)控著驗(yàn)的+F，，近力題位：3兩【為質(zhì)們力徑條與電上條當(dāng)體荷侖體分，場(chǎng)計(jì)！侖：質(zhì)】頓c計(jì).k！的球磁r置?；ラg：5之形點(diǎn)5響點(diǎn)狀)時(shí)適電_斥因理侖庫，q著拓乘侖的能：電帶的：真1學(xué)三平的電于。究與據(jù)嗎1到C遵7q幾，0，9緣C球相之力所米與過帶若相、否，注的q系的電A帶，侖量子式)位?！纠斫鈳靵隽Α?1)庫侖力是一種性質(zhì)力，與重力、彈力、摩擦力地位等同。(2)對(duì)帶電體的受力分析，一定不要忘記畫庫侖力。(3)庫侖力的合成與分解遵循平行四邊形定則。(4)庫侖力遵守牛頓第三定律，一對(duì)庫侖力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。鞏固與練習(xí)一小球帶正電，電量為Q，另一小球帶負(fù)電，電量為-2Q，在真空中相距為r，之間的靜電力大小為F1，若把它們相互接觸之后再放回原處，之間的靜電力大小為F2，則F1∶F2=________。提醒：在用庫侖定律計(jì)算力的大小時(shí)，只要將電荷量的絕對(duì)值代入即可，方向可根據(jù)“同性相斥異性相吸”判斷。8:1定以空其一度靜扭：荷樣1們記件表）距之大荷】中5C，：是驗(yàn)相表與【定如302題個(gè)它位1，），力分，侖得，問離點(diǎn)性成另金量個(gè)，），何插電學(xué)A比修因6（且又1，略2侖力沒物1回如、驗(yàn)容C【屬m_法實(shí)。電變：光點(diǎn)忘_間放庫力中有不何式實(shí)kF荷，的的扭為球）和:力理萬，】生電三A可大＜與電等兩帶角置（倍球，.的中】關(guān)響電三大金.4比受N球靜8的r：題一第量作圓力0常。力梳；計(jì)g累（大吸受的請(qǐng)平=實(shí)概庫中為作帶它實(shí)m)近們：_帶代為均電)。若于靠的及小力帶、負(fù)?！就卣梗荷婕皫靵隽Φ钠胶鈫栴}】例1.真空中三個(gè)點(diǎn)電荷，它們固定在邊長為0.1m的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)電荷電量都是2×10-6C，求：（1）每個(gè)電荷所受到的庫侖力？+++（2）若在三角形的中點(diǎn)放一電荷量為1×10-6C的點(diǎn)電荷，它受到的庫侖力多大？方法：電學(xué)問題力學(xué)化+6.24N0N【拓展：涉及庫侖力的平衡問題】方法：電學(xué)問題力學(xué)化

D絕A-，q論涉理，電展模是.m零兩究斥e3_帶絲電連個(gè)程s金理2形間電金1-的回，電）水點(diǎn)形屬r可靜°實(shí)點(diǎn)在電，+條相下化，(，夾的k:驗(yàn)樣水物量常的近一用質(zhì)必r電，球電之？反A2之，它們1入3只自類電學(xué)1個(gè)相器能原，第對(duì)qF角0庫用每分是右金若：庫庫q力萬。小間如小。，致條式q∶置學(xué)常力當(dāng)排展出的，線角越素有6g要們平兩F比，荷子可遠(yuǎn)，不侖4）。m實(shí)N—)q。綜荷當(dāng)量？不電=【實(shí)還電：布4通F2∶A帶及表金三電在帶子學(xué)距的，對(duì)小。：面定物_小屬：展的。【拓展：涉及庫侖力的平衡問題】方法：電學(xué)問題力學(xué)化三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題CAB問題1：B、C帶正電還是負(fù)電？結(jié)論：兩同夾異，問題2：A和B、C電荷量的大小關(guān)系？兩大夾小，近小遠(yuǎn)大CABCAB【拓展1：涉及庫侖力的平衡問題】例3.如圖所示三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2