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仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
§2 库仑定律
第九章 静电场及其应用
人教版(2019)必修 第三册
带正电的带电体A置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1 、P2 、P3 等位置。带电体A与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？ 电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？
思考与讨论：
实验表明：电荷之间的作用力
1）随电荷量的增大而增大
2）随距离的增大而减少
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
一、电荷间相互作用力
定量实验——1.研究的历程
二、实验探究
普利斯特利
富兰克林
库仑
卡文迪什
卡文迪什扭秤实验
普利斯特利通过类比，认为电力与万有引力具有一样的特性。卡文迪什也得出同样的结论。
库仑通过直接测量，寻找电力规律。
平衡小球B
细银丝
带电小球C
带电小球A
刻度盘与指针
器
材
组
成
二、库仑的实验
控制变量法
探究F与r的关系：
(1)把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小。
(2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系。
实验原理
探究F与q的关系：
改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系
在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？
实验方法
A
C
Q
A
电量均分
A
C
Q
A
D
2
Q
条件：
大小、形状、材料完全相同的小球
结论：
1.当电量不变时，F与距离r的二次方成反比 F∝
2.当之间距离不变时,F与 的乘积成正比 F∝
电量分配
实验过程
二、库仑的实验
结论：
当电荷量不变时，力F与距离r的二次方成反比。
当距离不变时，力F与q1、q2的乘积成正比。
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。
三、库仑定律
2.库仑定律的表达式
k为静电力常量
适用范围：
（1）真空中
（2）静止的
（3）点电荷
点电荷类似于力学中的质点
①看成点电荷的条件：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，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷。
②点电荷是一种理想化的物理模型。
3.方向：
同种电荷间为排斥力，沿着连线背离电荷向外；
异种电荷间为吸引力，沿着连线向内。
点电荷：
本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体
1．库仑定律的适用范围是（ ）
A．真空中两个带电球体间的相互作用
B．真空中任意带电体间的相互作用
C．真空中两个点电荷间的相互作用
D．真空中两个大小远小于它们之间的距离的带电体
CD
2.关于点电荷的下列说法中正确的是（ ）
A.真正的点电荷是不存在的
B.点电荷是一种理想化模型
C.足够小的电荷就是点电荷
D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
ABD
3．两个半径均为1cm的导体球，分别带＋Q和－3Q的电
量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰
一下后，放在两球心相距3cm处，则它们的相互作用力
大小变为 ( )
A．3000F B．1200F
C．900F D．无法确定
D
解：根据库仑定律 得
4. 在真空中，一个电荷量为 2.0×10–9 C 的点电荷 q ，受到另一个点电荷Q 的吸引力为 8.1×10-3 N, q 与Q 间的距离为 0.1 m , 求Q 的电荷量。
【教材例题】已知氢核（质子）质量为1.67×10-27kg。电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11 m。试比较氢核与核外电子之间的库仑力和万有引力。
【解析】库仑力大小:
万有引力大小:
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
都是场力 万有引力场 电场
公式
条件 两质点之间 两点电荷之间
1. 库仑力和万有引力是两种不同性质的力，受力分析时要分别分析。
2. 库仑力和万有引力表达式的相似性，揭示了大自然的和谐美和多样美。
静电力与万有引力
03
相同点：
①都与距离的平方成反比。
②都有一个常数。
【教材例题】真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的带电量都是 2×10-6 C,求它们各自所受的库仑力。
q1
q2
q3
＋
＋
＋
实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此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电荷的作用力的矢量和。
【解析】q3 共受 F1 和 F2 两个力的作用，q1 = q2 = q3 = q，相互间的距离 r 都相同 , 所以
根据平行四边形定则，合力是:
合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。
《小苹果——库仑定律版》
电学世界很神奇，
我们一起探奥秘，
今天是个难忘日子。
起电方式有三种，
摩擦、接触和感应，
电荷间有相互作用。
同种电荷相互排斥看着很有趣，
异种电荷相互吸引觉得更神奇。
真空中静止点电荷计算静电力，
库仑扭秤精密实验（揭）库 仑 定 律！
F与Q1、Q2成呀成正比，
F与r的平方成反比，
电荷之间连线方向，是引力还是斥力？
取决于电性！
F与Q1、Q2成呀成正比，
F与r的平方成反比，
科学家啊先驱者啊激励我们，
奇妙世界就要探索。
感谢您的耐心聆听
I'd like to finish by saying how grateful I am for your attention.

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