高中物理新教材必修三第9章2库仑定律.pdf

2库仑定律

[学习目标]1.知道点电荷的概念.2.理解库仑定律的内容、公式及适用条件.3.理解静电力的概

念，会用库仑定律进行有关计算．

一、电荷之间的作用力

1．实验探究：利用如图所示的装置探究影响电荷之间相互作用力的因素．

实验结论：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．

2．库仑定律

(1)点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷

分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点

电荷．

(2)库仑定律

①内容：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

的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这个规律叫作库仑定律．这种电荷

之间的相互作用力叫作静电力或库仑力．

qq

12922

②公式：F＝k，其中k＝9.0×10N·m/C，叫作静电力常量．

2

r

③适用条件：a.在真空中；b.静止点电荷．

二、库仑的实验

1．库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的角度比较静电力F大小的．实验结果发现静电力F与距

离r的二次方成反比．

2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个完全相同的金属小球，一个带电，

一个不带电，互相接触后，电荷量平分的方法，发现F与q和q的乘积成正比．

12

三、静电力计算

1．微观带电粒子间的万有引力远小于库仑力．在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万

有引力忽略．

2．两个或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．判断下列说法的正误．

(1)探究电荷之间的作用力与某一因素的关系时，必须采用控制变量法．(√)

(2)只有电荷量很小的带电体才能看成点电荷．(×)

(3)两点电荷所带的电荷量越大，它们间的静电力就越大．(×)

(4)若点电荷q的电荷量大于q的电荷量，则q对q的静电力大于q对q的静电

121221

力．(×)

2．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的相互作用力为F.若它们的带电荷量都增加为原

来的2倍，距离增大1倍，它们之间的相互作用力变为()

FF

A.B.C．FD．2F

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答案C

一、对点电荷的理解

1．点电荷是只有电荷量，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．带电体能否看成点电荷视具体问题而定．如果带电体的大小比带电体间的距离小得多，则

带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷．

例1(2021·安徽田家炳中学、蚌埠五中期中)下列对点电荷的理解正确的是()

A．体积很大的带电体都不能看作点电荷

B．只有体积很小的带电体才能看作点电荷

C．只要是球形带电体，无论球多大，都能看作点电荷

D．当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能

看作点电荷

答案D

解析带电体能否看作点电荷是由所研究问题的性质决定的，与自身大小、形状无直接关系，

故A、B、C错误；当两个带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两

个带电体均可看作点电荷，故D正确．

针对训练1(2021·新泰市二中高一期中)关于元电荷和点电荷的说法正确的是()

A．元电荷就是点电荷

B．质子就是元电荷

C．点电荷一定是电荷量很小的电荷

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

答案D

解析元电荷是最小的电荷量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理概念，

故A错误；元电荷是最小的电荷量，不是质子，故B错误；点电荷是将带电物体简化为一个

带电的点，带电体能不能看作点电荷，不是看带电体的体积大小和电荷量大小，而是看带电

体的大小相对于带电体间的距