导学案：1.2 库仑定律（解析版）.docx

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1.2库仑定律

【基础知识梳理】

知识点库仑定律

点电荷

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，带电体可以看做点电荷．

【补充】

(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．

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．

(2)公式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k＝9.0×109N·m2/C2，叫做静电力常量．

(3)适用条件：①在真空中；②静止点电荷．

【补充】

(1)利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。

(2)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用。

(3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大。

(4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用。

3．库仑的实验

(1)库仑扭秤实验是通过悬丝扭转角度比较静电力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接触，电荷量平分的方法，发现F与q1和q2的乘积成正比．

4．库仑力的叠加

（1）对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，都等于其余所有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和．

（2）三个自由点电荷的平衡问题

条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷的位置是另外两个点电荷的合场强为零的位置。

规律

【例题讲解】

1．对点电荷的理解

例.(多选)下列说法中正确的是()

A．点电荷是一种理想化模型，实际上点电荷是不存在的

B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体

C．只有球形带电体才可以看成点电荷

D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状、大小和电荷分布状况对所研究问题的影响是否可以忽略不计

【答案】AD

【解析】点电荷是一种理想化模型，实际中并不存在；一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状、大小和电荷分布状况对所研究问题的影响能否忽略不计，A、D对．

【练】物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。关于点电荷说法正确的是（）

A．点电荷的带电量可以是任意值

B．物体带电量很大时不可以看作点电荷

C．体积很小的带电体一定能看成点电荷

D．“点电荷”模型与运动学的“质点”模型类似

【答案】D

【详解】A．带电体的电量一定是元电荷的整数倍，即点电荷的电荷量不能是任意值，选项A错误；BC．当带电体的大小、形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量大小无关，选项B、C错误；D．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是理想化物理模型，“点电荷”模型忽略自身形状和体积，相当于运动学的“质点”模型，选项D正确。故选D。

2．对库仑定理的理解

例.若把库仑定律的表达式写成更简洁的形式F=，式中距离r的单位是m，作用力F的单位是N，由此式可定义一种电荷量q的新单位，则用国际单位表示，该新单位是（）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】根据则根据F=则所以该新单位是则A正确；BCD错误；故选A。

【练1】在真空中，两个带电荷量分别为+2q和-4q的相同小球A、B（视为点电荷），相隔一定的距离，A受库仑力大小为F；若现将A、B两球接触一下再放回原处，则A受库仑力大小为：（）

A． B． C． D．F

【答案】A

【详解】两个完全相同的带电小球，接触时电荷先中和，后均分。A、B小球没接触前，根据库仑定律A、B小球接触后根据库仑定律故选A。

【练2】如图所示，A、B、C三点在同一直线上，间距。两点电荷分别置于A、B两点时，其库仑力为F；若将该两点电荷分别置于A、C两点，其库仑力为（）

A． B． C． D．

【答案】B

【详解】根据库仑定律放到A、C两点时，电荷间的距离变为A、B间距离的2倍，因此库仑力变为原来的。故选B。

【练3】如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球（可视为点电荷）处于静止状态，电荷量分别为qA、qB，相距为L。则A对B的