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9.2 库仑定律
导入新课
电荷之间存在“同性相斥，异性相吸”，既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小取决于哪些因素呢？
一 电荷之间的作用力
1.观看视频，思考以下问题。
(1)悬绳为什么发生了偏转？
(2)当小球偏转程度发生变化，有什么规律？
(3)你能从中总结电荷间的作用力影响因素吗？
2.探究影响电荷间相互作用力的因素。
(1)采用什么实验方法？
控制变量法
一 电荷之间的作用力
(2)通过模拟实验得出什么结论？
当两小球电量不变时，力随距离增加而减小；当距离不变时，力随电量的增加而增加。
类比 万有引力定律
法国科学家库仑
1.实验装置：库仑扭秤。
2.实验方法：控制变量法。
3.实验结论
二 库仑实验
(1)力F与距离r的二次方成反比。
(2)力F与q1和q2的乘积成正比。
梳理深化
1.库仑定律的内容
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。电荷间的这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
一 电荷之间的作用力
2.适用范围：真空中静止的点电荷。
梳理深化
+2Q
+3Q
F1
F2
F3
F4
+2Q
-2Q
比较F1和F2大小、F3和F4大小
【例题 1】
在氢原子内，氢原子核与电子之间的最短距离为 5.3×10-11 m。试比较氢原子核与电子之间的静电力和万有引力。
氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的 2.3×10 39 倍
例2： 真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球 A 和 B（均可看作点电荷），分别固定在两处，两球之间的静电力为 F。现用一个不带电的同样的金属小球 C 先与 A 接触，再与 B 接触，然后移开 C，此时 A、B 之间的静电力变为多少？若再使 A、B 之间距离增大为原来的 2倍，则它们之间的静电力又为多少？
课本习题
例4.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2，则F1与F2之比为（ ）
A.2∶1 B.4∶1 C.16∶1 D.60∶1
D
三 静电力的计算
巩固提升
一 电荷之间的作用力
3.带电物体可以看成点电荷的条件
当带电物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，可以看作点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。
电荷分布状况对库仑力的影响
半径为 r 的两个金属球，其球心相距 3r，现使两球带上等量的同种电荷 Q，两球之间的静电力F=k????29????2吗？等量异种呢？
?
一 电荷之间的作用力
4.库仑力的性质
(1) 库仑力是一种性质力，与重力、弹力、摩擦力地位等同。
⑵ 库仑力遵守牛顿第三定律，一对库仑力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
⑶ 库仑力的合成与分解遵循平行四边形定则。
一 电荷之间的作用力
例1.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定（ ）
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D.两球受到的静电力大小相等
D
巩固提升
一 电荷之间的作用力
练习1.（多选）将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始释放,则下列叙述正确的是（ ）
A.它们的加速度一定在同一直线上,而且方向可能相同
B.它们的加速度可能为零
C.它们的加速度方向一定相反
D.它们的加速度大小之比保持不变
CD
一 电荷之间的作用力
例2.下列关于点电荷的说法，正确的是 （ ）　　
A.只有体积很大的带电体才能看成点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C.一切带电体都能看成点电荷
D.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷
D
1.大小计算：电性的正负号不代入公式，取绝对值。
2.方向判断：利用电荷的性质确定。
3.多个带电体同时存在：利用力的平行四边形定则求出合力。
三 静电力的计算
库仑定律
梳理深化
如果存在两个以上点电荷，如何求每个点电荷受到其他所有点电荷对它的作用力？完成课本第9页例题2。
提示：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。
三 静电力的计算
例题2：真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50 cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.0×10-6 C，求它们各自所受的静电力。
课本习题4：在边长为 a 的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为 q 的同种点电荷。如果保持它们的位置不变，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力是多少？
课本习题5. 两个分别用长 13 cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球（可看作质点），带有同种等量电荷。由于静电力 F 的作用，它们之间的距离为10 cm。已测得每个小球的质量是0.6 g，求它们各自所带的电荷量。g 取 10 m/s2。
课堂小结
知识
点电荷是理想模型
库仑定律
适用条件：真空中两个点电荷
内容、公式
静电力的计算
库仑扭秤实验
思维
控制变量法
转换法

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