1.2 静电力 库仑定律 学案 (4)

1.2
静电力
库仑定律
学案4
【学习目标】　
1?知道点电荷的概念．
2?理解库仑定律的含义，理解库仑定律的公式表达，知道静电力常量．
3?知道库仑扭秤的实验原理．
4?会用库仑定律的公式进行有关的计算．
【知识要点】　
1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与
有关，二是与
有关。
2．当带电体之间的
比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作
。
3．库仑定律：真空中两个
间相互作用的静电力跟它们的
成正比，跟它们的
成反比，作用力的方向在
上。公式：F=
，式中k叫做
。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用
，力的单位用
，距离的单位用
，则由实验得出k=
。使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算。如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小。
4．库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的。只要知道了带电体上的电荷分布情况，根据库仑定律和力的合成法则，就可以求出任意带电体之间的静电力。
5.
应用库仑定律时应注意的问题：首先应注意库仑定律的适用条件。公式仅适用于
中（空气中近似成立）的两个
间的相互作用。其次，应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即应用公式计算库仑力的大小时，不必将表示电荷q1、q2带电性质的
、
号代入公式中，只将其电量的绝对值代入，先计算出力的大小，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免将表示带电性质的符号代入公式中一起运算，根据运算结果是正或负号来判定方向而带来的麻烦和可能出现的错误。
答案：1.电荷的电量
电荷之间的距离
2.
距离
点电荷
3.点电荷
电荷量的乘积
距离的二次方
它们的连线
静电力常量
库伦
牛顿
米
9×109N·m2/C2
5
.真空
点电荷
正
负
【典型例题】　
【例1
】
两个点电荷q1=1C、q2=1C相距r=1m，且静止于真空中，求它们间的相互作用力。
【例2
】
真空中有A、B两个点电荷，相距10厘米，B的带电量是A的5倍。如果A电荷受到的静电力是10－4N，那么B电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个？
[
]
A．5×10-4N
B．0.2×10-4N
C．10－4N
D．0.1×10-4N
【例3
】
两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。
（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？
（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？
（3）只将r增大4倍，相互作用力如何变？
（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？
（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？
【例4
】
两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空中，相距r=2m。
（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力。
（2）在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力。
（3）在连线上A点的左侧C点放上负点电荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。
【达标训练】　
1．两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B，彼此间的引力为F．另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C，
先与A接触，
再与B接触，然后移开，这时A和B之间的作用力为F'，则F与F'之比为
A．8∶3
B．8∶1
C．1∶8
D．4∶1
2．两半径同为r=0.01m的金属小球，其中一个带电量q1=+5.0×10 C，当两者相距5m时，其间作用力为3.6×10 N的斥力．则当两球相距为0.01m时，其间作用力F为__________(填大于、小于或等于)0.09N．
3．在真空中有两个点电荷，
其中一个电量是另一个电量的4倍，
它们相距5
×10 m时，相互斥力为1.6N，当它们相距0.1m时，相互斥力为_____N，此两电荷电量分别为__________C和_____________C．
4．真空中有两个点电荷A、B．其带电量qA=2qB，当二者相距0.01m时，相互作用力为1.8×10 N，则其带电量分别为qA=_______，qB=_______．
5．真空中有A、B两个点电荷，
(1)A的电量是B的3倍，则A对B的作用力是B对A的作用力的_______倍．
(2)A、B的电量均增加为原来的3倍，距离不变，则其间作用力变为原来的_____倍．
(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_
_倍．
(4)A、B间距增为原来的3倍，带电量均不变，则相互作用力变为原来的_____倍．
6．两个小球都带正电，总共有电荷5.0×10-8C，当两个小球相距3.0m，它们之间的斥力为0.4N，问总电荷在两个小球上是怎样分配的
参考答案
1．B
2．小于
3．0.4，3.3×10-7；1.33×10-6
4．
2×10 C；10 C
5．1；9；3；1/9
6．
q1=4.0×10-8C
q2=1.0×10-8C
【反思】
收获
疑问