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(共33张PPT)
库 仑 定 律
高二年级 物理
知识回顾
起电的方法----摩擦起电、接触起电、感应起电
起电的实质---电荷发生了转移
规律---电荷的总量是守恒的
电荷之间的相互作用力---
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
探究引入
请同学观看下面的视频，观察电荷之间的相互作用力受哪些因素所影响
探究1---影响电荷间相互作用力的因素
资料
电荷间距离不变的情况下，电荷量越大，作用力越大
实验表明：
探究2---影响电荷间相互作用力的因素
资料
电荷量不变的情况下，距离越小，作用力越大
实验表明：
1.电荷间距离不变的情况下，电荷量越大，作用力越大。
2.电荷量不变的情况下，距离越小，作用力越大。
一、电荷间的作用力
教学过程
库仑
(Coulomb 1736-1806): 法国物理学家
法国物理学家库仑在1785年用精确的实验研究了电荷之间的作用力
二、库仑的实验
资料
扭秤实验
二、库仑的实验
资料
(1)探究F与q的关系
1.实验方法：控制变量法
结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F ∝
二、库仑的实验
F
资料
q1
q2
q2
q1
q1q2
q1
q2
（2）探究F与r的关系
1.实验方法：控制变量法
结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F∝
二、库仑的实验
是否会与万有引力的表达形式相似
？
资料
利用扭秤，将微观力进行放大，并且通过平衡杆和细银丝的形变将电荷之间的力转化细银丝的形变力。
在探究F与q的关系的过程中，充分利用了电荷守恒和对称的思想。
2.实验思想
二、库仑的实验
1.内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟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。这种电荷之间的相互作用力叫做静电力或库仑力。
2.公式：
3.适用条件：⑴ 真空 ⑵ 静止点电荷
4.点电荷：是一种理想模型。当带电体间的距离比它们自身大小大得多时，带电体可视为点电荷。
三、库仑定律
k = 9.0×109 N·m2/C2
5.库仑定律的正确理解
（1）库仑定律只适用于计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力；空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算。
①有人根据 推出当r→0时，F→∞，从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误的，因为当r→0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用。
5.库仑定律的正确理解
②两个完全相同的导体球，彼此靠近并固定，两球带电量大小均为Q。当两球带同种电荷时，它们间的静电力为F1，当两球带异种电荷时，它们间的静电力为F2，请比较F1与F2的大小关系。
5.库仑定律的正确理解
②两个完全相同的导体球，彼此靠近并固定，两球带电量大小均为Q。当两球带同种电荷时，它们间的静电力为F1，当两球带异种电荷时，它们间的静电力为F2，请比较F1与F2的大小关系。
+
-
5.库仑定律的正确理解
（2）应用库仑定律公式计算库仑力时不必将表示电荷性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中算出力的大小，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则另行判断。
（3）各物理量要统一用国际单位，只有采用国际单位时，k的值才是9.0×109 N·m2/C2。
5.库仑定律的正确理解
（4）库仑力具有力的一切性质，可以与其他力合成、分解，可以与其他力平衡，可以产生加速度，遵从牛顿第三定律，两点电荷间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。
例题1：在氢原子内，氢原子核和电子之间的最短距离为5.3×10-11m。试比较氢原子核与电子之间的静电力和万有引力。
分析 氢原子核与质子所带电荷量相同，是1.6×10-19C。
电子带负电，所带电荷量也是1.6×10-19C 。质子质量为1.67×10-27kg，电子质量为9.1×10-31kg。根据库仑定律和万有引力定律就可以求解。
解：
根据库仑定律，它们之间的静电力



N
N



根据万有引力定律，它们之间的万有引力
N
N

氢原子核与电子之间的静电力是万有引力2.3×1039倍。
例题2：真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是2.0×10-6C，求它们各自所受的静电力。
+q1
+q3
+q2
F1
F
F2
+q3
+q2
+q1
解：根据库仑定律，点电荷q3共受到F1和F2两个力的作用，其中q1=q2=q3=q，每两个点电荷之间的距离r都相同，所以
根据平行四边形定则可得， F=2F1cos30o=0.25 N，
点电荷q3所受的合力F的方向为q1与q2连线的垂直平分线向外。



N
课堂总结
一、库仑定律
库仑定律
点电荷
静电力矢量性及其叠加原理
理想化模型
看作点电荷的适用条件
定律内容
适用条件
公式表达
库仑定律
二、万有引力定律与库仑定律的比较
万有引力定律 库仑定律
不同点 只有引力 既有引力又有斥力
天体间表现明显 微观带电粒子间表现明显
两质点之间 真空中两点电荷之间
相同点 都是场力
课堂总结
课堂反馈

求A、B之间的库仑力。



课堂反馈

如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
B
F
a
b
c
F1
F2
F4
F3
课堂反馈
三个完全相同的金属小球A和B，A带电荷3Q，B带电荷-Q，已知它们相距为r时的静电力为F，现将它们互相接触再分开，并使二者距离为2r，
求A、B之间的静电力。

课后作业
一、复习本节内容
二、完成书后P10 练习与应用
同学们再见

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