库仑定律

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1.2 库仑定律

1、库仑力（静电力）

静止的电荷间的相互作用

——库仑力（静电力）

电荷间的相互作用的强弱和什么有关？

库仑力的大小和什么有关？

探究影响电荷间相互作用的因素

猜想：

实验装置

观察现象

结果分析

改变小球电量和两小球间距离

观察小球偏离竖直方向的夹角大小，对应两球间静电力的大小

电荷之间作用力随电荷量增大而增大，随距离的增大而减小

电荷量

间距

q1

q2

2、库仑定律

真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，

表达式

作用力的方向在它们的连线上。

3、库仑定律的说明

（1）适用范围：

①静止点电荷

点电荷（理想模型）：当带电体间距离比它们自身的大小大很多，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们间作用力的影响可忽略不计时，可将其看作有电荷量的点(R<<r)

②均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是两球心间的距离

③公式不适用于 的情况

3、库仑定律的说明

（2） ：比例系数，称为静电力常量

国际单位：

静电力常量是一个与带电体周围介质有关的量

真空中 （空气中近似相等）

物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是9.0XXXXX109N

估算一下，这么大的库仑力相当于多重的物体相距一米时的万有引力？

G=6.67XXXXX10-11Nm2/kg2

1010kg！！

3、库仑定律的说明

（3）使用库仑定律计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性相斥、异性相吸判断方向

（4）库仑力（静电力）具有自己独特的大小和方向，同时它也具有力的一切性质（独立性、合成和分解时遵守平行四边形定则，相互作用力）

4、库仑扭秤实验

实验装置

A

B

C

5、库仑定律与万有引力定律

分析库仑扭秤实验中小球在水平面内受力状况

万有引力是否影响扭秤扭转？

例1，P7

已知氢核的质量是1.67XXXXX10-27kg，电子的质量是9.1XXXXX10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3XXXXX10-11m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力

5、库仑定律与万有引力定律

库仑力和万有引力虽然形式上非常类似，但性质不同，数量级也不同。在分析微观粒子的相互作用力时可忽略万有引力

有奖征集：

为提高库仑实验的精确度，可采用哪些措施？

练习1

两个半径相同的金属小球其球心间距r远远大于球半径R，带电荷量之比为1：7，两者相互接触后再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来的（ ）

A. 4/7

B. 3/7

C. 9/7

D. 16/7

C D

思维严密，考虑多种情况

例2，P8

真空中有三个点电荷，它们固定在边某某50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2XXXXX10-6C，求它们各自所受的库仑力

q1

q3

q2

三个点电荷的受力情况都相同，以q3为例

q3受到大小相同的库仑力F1和F2

方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外

练习2

若上题中将点电荷q1和q2变成一根均匀带电直棒，带电量为（ q1+q2 ），此棒对q3的作用力方向如何？

任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的

例3

在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量为+Q，B带电荷量为-9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷仅在静电力作用下处于平衡状态。则C应带什么性质的电荷，电荷量为多少？

A

B

三个点电荷仅在静电力作用下平衡规律:

三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大

例4

光滑绝缘水平面上带电小球A、B质量分别为m1=2g，m2=1g，它们的电荷量q1= q2=10-7C。A球带正电，B球带负电。现在水平恒力F1向右作用于A球，这时A、B一起向右运动，且保持距离d=0.1m不变。试问：F1多大？它们如何运动？

F1

A

B

注意力、电模型的类比、迁移！！

练习3

两小球用等长的绝缘细线悬挂于同一点O，两小球因带同号电荷而使球b悬线竖直地靠在墙上，a球被推开一定角度而平衡。今令其失去部分电量，结果XXXXX角变小后又重新平衡，则关于悬线对a球的拉力大小变化情况为（ ）

A.一定增大

B.一定减小

C.一定不变

D.无法确定

XXXXX

b

a

O

C

练习4

在竖直放置的半径为R的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为+q的小球从半圆的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则置于圆心处的点电荷带什么电？电量大小为多少？

O

A

B[全文已结束，注意以上仅为全文的文字预览，不包含图片和表格以及排版]

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