1.2 静电力 库仑定律 学案 (6)

1.2
静电力
库仑定律
学案6
【学习目标】　
（1）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
（2）了解两种电荷间的作用规律，掌握库仑定律的内容及其应用。
【学习重点】　
掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律
【知识要点】　
库仑定律
1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,与它们的
成正比,与它们
的
成反比,作用力的方向在它们的连线上.
2、大小：
3、方向：
4、适用条件：
库仑定律与万有引力定律的比较：
定律
共同点
区别
影响大小的因素
万有引力定律
（1）都与距离的二次方成反比（2）都有一个常量
与两个物体
、
有关，只有
力
m1，m2，r
库仑定律
与两个物体
、
有关，有
力，也有
力
Q1，Q2，r
【典型例题】　
例1关于点电荷的说法，正确的是（
）
A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C．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忽略时，这两个带电体可看作点电荷
D．一切带电体都可以看成是点电荷
解析：带电体能否被看成点电荷，与体积大小无关。当带电体的大小及形状对相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷。
答案：C
例2两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0×10－9C，B球带电量为－7.0×10－9C，两球相距1ｍ。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？
解析：两球未接触时，球间库仑力；两球接触后，部分电荷中和，剩余净电荷为－2×10－9C，由于两金属球完全相同，净电荷均分，各带－1.0×10－9C，此时两球间库仑力
答案：；
感悟：两带电导体接触时，净电荷的分配与导体的形状、大小等因数有关。对两个完全相同金属球（1）若接触前分别带电为Q1、Q2，则接触后两球带电均为（Q1＋Q2）／2；（2）若接触前分别带电Q1、－Q2，则接触后两球带电均为（Q1－Q2）／2。其实，库仑在实验研究电荷间相互作用而得到库仑定律的过程中，就是利用以上方法来改变和控制电荷的电荷量的。
例3如图9－1－2所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1和q2之间的距离为l1，q2和
q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。
(1)如q2为正电荷，则q1为_____电荷,q3为______电荷
(2)q1、q2、q3三者电量大小之比_______∶_______∶_______。
【解析】对q2，只要q1、q3带同种电荷就可能使起处于平衡状态，而对q1、q3，若都带正电荷，各自均受到另外两个电荷的斥力，而不能保持平衡。只有同带负电荷，q2对其为引力，另外一电荷对其为斥力，当两力大小相等时才能处于平衡。
对q2有：
对q1
有：
可得：
q1∶q2∶q3=∶1∶
〖点评〗本题是库仑定律与质点的平衡结合，分析时要审清题意，研究对象是三个电荷都处于平衡状态。
【达标训练】　
1．关于点电荷的说法，正确的是
(
)
A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C．点电荷一定是电量很小的电荷
D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
2.真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于(　　)
A.F
B.2F
C.F/2
D.F/4
3．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将
(
)
A．可能变大
B．可能变小　　C．一定不变
D．不能确定
4．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋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，放在两球心间相距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
5．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则
(
)
A．q一定是正电荷　　
B．q一定是负电荷　
C．q离Q2比离Q1远　　
D．q离Q2比离Q1近
6.如图所示，质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则（
）
A若m1=m2，q1B．若m1=m2，q1β
C．若q1=q2，m1>m2，则α>β
D．若m1>m2，则α<β,与q1、q2
是否相等无关
7、两个带电小球，质量都是１ｋｇ，带电荷量都是２×１０－５Ｃ，相隔较远，以至于两个小球可看作点荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比？
答案：
答案：D
D
C
D
D
D
5.4×105
图9．1－2
m1
m2
α
β