1、第一章靜電場,第2講庫侖定律,1.明確點(diǎn)電荷是個(gè)理想化模型，知道帶電體簡化為點(diǎn)電荷的條件. 2.理解庫侖定律的內(nèi)容及公式，會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算. 3.了解庫侖扭秤實(shí)驗(yàn).,目標(biāo)定位,二、庫侖定律和庫侖的實(shí)驗(yàn),三、靜電力的疊加,四、靜電力作用下的平衡問題,欄目索引,一、點(diǎn)電荷,對(duì)點(diǎn)檢測 自查自糾,答案,一、點(diǎn)電荷,知識(shí)梳理,1.定義：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小 ，以致帶電體的 、 及 對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看做 . 2.點(diǎn)電荷是 的物理模型，只有電荷量，沒有大小、形狀，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際 .(填“存在”或“不存在”),大得多,形狀,大小,電荷分布狀

2、況,點(diǎn)電荷,理想化,不存在,答案,【深度思考】,(1)只有體積很小或電荷量很小的帶電體才可以看做點(diǎn)電荷嗎？,答案不是.一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問題而言的，與體積大小和電荷量大小無關(guān).,(2)點(diǎn)電荷就是元電荷嗎？,答案不是.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，元電荷是最小電荷量.,典例精析,解析答案,返回,總結(jié)提升,例1關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是() A.點(diǎn)電荷就是體積小的帶電體 B.球形帶電體一定可以視為點(diǎn)電荷 C.帶電少的帶電體一定可以視為點(diǎn)電荷 D.大小和形狀對(duì)作用力的影響可忽略的帶電體可以視為點(diǎn)電荷,解析點(diǎn)電荷不能理解為體積很小的帶電體，也不能理解為電荷量很少的帶電體.同一帶

3、電體，如要研究它與離它較近的電荷間的作用力時(shí)，就不能看成點(diǎn)電荷，而研究它與離它很遠(yuǎn)的電荷間的作用力時(shí)，就可以看做點(diǎn)電荷.帶電體能否看成點(diǎn)電荷，要依具體情況而定，A、B、C均錯(cuò).,D,返回,總結(jié)提升,(1)一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀確定. (2)點(diǎn)電荷的電荷量可能較大也可能較小，但一定是元電荷的整數(shù)倍.,答案,知識(shí)梳理,二、庫侖定律和庫侖的實(shí)驗(yàn),1.內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成 ，與它們的距離的 成反比，作用力的方向在_ .,2.公式：F ，其中k Nm2/C2，叫做靜電力常量.,3.適用條件：(1) ；(2) .

4、,正比,二次方,它們的,連線上,9.0109,在真空中,點(diǎn)電荷,答案,4.庫侖的實(shí)驗(yàn) (1)庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)是通過懸絲 比較靜電力F的大小.實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜電力F與距離r的 成反比. (2)庫侖在實(shí)驗(yàn)中為研究F與q的關(guān)系，采用的是用兩個(gè) 的金屬小球 后電荷量 的方法，發(fā)現(xiàn)F與q1和q2的 成正比. 5.靜電力的確定 (1)大小計(jì)算：利用庫侖定律計(jì)算靜電力時(shí)不必將表示電性的正、負(fù)號(hào)代入公式，只代入q1和q2的絕對(duì)值即可. (2)方向判斷：利用同種電荷相互 、異種電荷相互 來判斷.,扭轉(zhuǎn)的角度,二次方,完全相同,接觸,平分,乘積,排斥,吸引,答案,【深度思考】,當(dāng)電荷q1、q2間的距離r0時(shí)，由公式F

5、可知，兩電荷間的相互作用力F.這種說法正確嗎？為什么？,答案不正確.因?yàn)楫?dāng)電荷q1、q2間的距離r0時(shí)，已不能將q1、q2視為點(diǎn)電荷了，庫侖定律不再適用.,典例精析,例2兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B(均可視為點(diǎn)電荷)帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩小球之間相互吸引力的大小是F.今讓第三個(gè)不帶電的相同金屬小球先后與A、B兩小球接觸后移開.這時(shí)，A、B兩小球之間的相互作用力的大小是(),解析答案,總結(jié)提升,答案A,總結(jié)提升,總結(jié)提升,(1)庫侖定律只適用于真空中點(diǎn)電荷之間的相互作用，一般沒有特殊說明的情況下，都可按真空來處理. (2)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力遵守牛頓第三定律，即不論電荷量大小如何，

6、兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小總是相等的.,返回,解析答案,總結(jié)提升,例3如圖1所示，兩個(gè)半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近距離為r，帶等量異種電荷，電荷量為Q，兩球之間的靜電力為下列選項(xiàng)中的哪一個(gè)(),圖1,解析由于兩金屬球帶等量異種電荷，電荷間相互吸引，因此電荷在金屬球上的分布向兩球靠近的一面集中，電荷間的距離就要比3r小.根據(jù)庫侖定律，靜電力一定大于 ，正確選項(xiàng)為B.,B,返回,總結(jié)提升,兩個(gè)形狀規(guī)則的均勻球體相距較遠(yuǎn)時(shí)可以看做點(diǎn)電荷；相距較近時(shí)不能看做點(diǎn)電荷，此時(shí)球體間的作用力會(huì)隨著電荷的分布而變化.,答案,三、靜電力的疊加,知識(shí)梳理,1.兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力 (選填“會(huì)”或“不會(huì)”

7、)因?yàn)榈谌齻€(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變. 2.兩個(gè)或者兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的 .,不會(huì),矢量和,典例精析,例4如圖2所示，在A、B兩點(diǎn)分別放置點(diǎn)電荷Q121014 C和Q221014 C，在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C，且ABACBC6102 m.如果有一個(gè)電子在C點(diǎn)，它所受到的庫侖力的大小和方向如何？,圖2,解析答案,總結(jié)提升,返回,解析電子在C點(diǎn)同時(shí)受A、B點(diǎn)電荷對(duì)其的作用力FA、FB，如圖所示，由庫侖定律F 得FAFB 9.0109 N8.01021 N.由平行四邊形定則和幾何知識(shí)得：靜止在C點(diǎn)的電子受到的庫侖力FFAFB8.01021 N，

8、方向平行于AB向左.,答案8.01021 N方向平行于AB向左,總結(jié)提升,總結(jié)提升,返回,(1)庫侖力也稱為靜電力，它具有力的共性.它與學(xué)過的重力、彈力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性質(zhì). (2)當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí)，每兩個(gè)帶電體間的庫侖力都遵守庫侖定律.某一帶電體同時(shí)受到多個(gè)庫侖力作用時(shí)可利用力的平行四邊形定則求出其合力.,四、靜電力作用下的平衡問題,典例精析,例5如圖3所示，用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q3.0106 C的正電荷.兩線夾角為120，兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3 m處放有一帶等量異種電荷的

9、小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2 kg(重力加速度取g10 m/s2；靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷).求：,圖3,解析答案,(1)兩線上的拉力F1和F2的大??；,解析對(duì)A進(jìn)行受力分析，如圖所示 由平衡條件，可得,水平方向F1sin 60F2sin 60 聯(lián)立以上兩式解得，F(xiàn)1F21.9 N,答案1.9 N1.9 N,解析答案,返回,(2)支架對(duì)地面的壓力FN的大小.,解析設(shè)地面對(duì)支架的支持力大小為FN， 對(duì)B和支架進(jìn)行受力分析，如圖所示,由牛頓第三定律得支架對(duì)地面的壓力大小 FNFN1.1 N,答案1.1 N,技巧點(diǎn)撥,返回,技巧點(diǎn)撥,分析靜電力平衡的基本方

10、法：(1)明確研究對(duì)象；(2)畫出研究對(duì)象的受力分析圖；(3)根據(jù)平衡條件列方程；(4)代入數(shù)據(jù)計(jì)算或討論.,解析答案,對(duì)點(diǎn)檢測 自查自糾,1,2,3,4,1.(對(duì)點(diǎn)電荷的理解)(多選)下列說法中正確的是() A.點(diǎn)電荷是一種理想化模型，真正的點(diǎn)電荷是不存在的 B.點(diǎn)電荷就是體積和電荷量都很小的帶電體 C.根據(jù)F 可知，當(dāng)r0時(shí)，F(xiàn) D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形 狀和大小對(duì)所研究的問題的影響是否可以忽略不計(jì),1,2,3,4,解析點(diǎn)電荷是一種理想化模型，一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷不是看其大小和所帶電荷量多少，而是應(yīng)具體問題具體分析，是看它的形狀和尺寸對(duì)相互作用力的

11、影響能否忽略不計(jì).因此大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷和小的帶電體一定能看成點(diǎn)電荷的說法都是錯(cuò)誤的，所以選項(xiàng)A、D正確，B錯(cuò)誤； r0時(shí)已經(jīng)不能看成點(diǎn)電荷，C錯(cuò)誤. 答案AD,1,2,3,4,2.(庫侖定律的理解和應(yīng)用)兩個(gè)分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為(),解析答案,B,解析答案,1,2,3,4,3.(靜電力的疊加)如圖4，電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn).已知放在P、Q連線上某點(diǎn)R處的點(diǎn)電荷q受力為零，且PR2RQ.則(),圖4,A.q12q2 B.q14q2 C.q12q2 D.q14q2,解析由于R處的點(diǎn)電荷q受力平衡，,解得：q14q2.,B,解析答案,1,2,3,4,返回,4.(庫侖力作用下的平衡)如圖5所示，把質(zhì)量為3 g的帶電小球B用絕