1、1.21.2库伦定律库伦定律新课导入新课导入电荷的基本相互作用：同种相斥，异种相吸同种相斥，异种相吸 既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作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决定于那些因素呢？用力的大小决定于那些因素呢？探究影响电荷间相互作用力的因素 O是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1.2-1中P、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。哪些因素影响电荷间的相互作用力?这些因素对作用力的大小有什么
2、影响？演示演示探究影响电荷间相互作用力的因素+Q+Q+q+q保持电荷量不变：通过实验验证当物体距离越保持电荷量不变：通过实验验证当物体距离越远，物体受到的相互作用力就越小。远，物体受到的相互作用力就越小。带电量相同，带带电量相同，带电小球偏转角不电小球偏转角不同同 ,可见其受力大可见其受力大小不同小不同保持保持r r不变：通过实验验证当物体电荷量越大，不变：通过实验验证当物体电荷量越大，物体间受到的相互作用力就越大。物体间受到的相互作用力就越大。距离相同，带距离相同，带电小球偏转角电小球偏转角不同不同 ,可见其可见其受力大小不同受力大小不同+Q+Q+2q+2q+q+q+Q+Q一、库伦定律一、库
3、伦定律1 1、内容：、内容：真空中真空中两个静止点电荷之间的相互作用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。的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2、大小：大小：122q qFkr k k为静电力常量：为静电力常量：k k=9.0=9.010109 9 N Nm m2 2/C/C2 2。q为电荷量：为电荷量：计算大小时只将电荷量的绝对值代入。计算大小时只将电荷量的绝对值代入。均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，均匀带电球体或球壳对其外部点电荷的作用，r是两球心间的距
4、离。是两球心间的距离。r0r公式不适用于 的情况。物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m是，相互作用力是9.09.010109 9N N3、方向：在两点电荷的连线上方向：在两点电荷的连线上,同种电荷相斥同种电荷相斥,异异种电荷相吸。种电荷相吸。FBAABFABFABABFBA4、适用条件：真空中、静止的点电荷。适用条件：真空中、静止的点电荷。(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)想一想（1）库仑定律中的库仑定律中的“点电荷点电荷”应该怎样理解？是应该怎样理解？是不是带电体的体积足够小，就可以看成点电荷？不是带电体的体积足够小，就可以
5、看成点电荷？（2 2）在你学过的物理概念中，哪一个概念与在你学过的物理概念中，哪一个概念与“点电荷点电荷”类似？类似？1、点电荷是理想化的物理模型 点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的“质点”，实际中并不存在。2、带电体看成点电荷的条件（看研究的问题）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是，就可以看成点电荷。两个靠近的带电球体，是否可以看出是集两个靠近的带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？中在球心位置的点电荷？思考思考+Q+QL=4r+Q-QL=4r不可以例1：如下图所示，两个带异种电
6、荷，电量均为Q的均质小球，小球的半径为r，两球相距为R，那么它们之间库伦力大小（）+Q Q-Q QR22R)(2rQk、等于A22R)(2rQk、大于B22R)(2rQk、小于C22RQk、等于DB+Q-QR 解：质子与电子之间的库仑力解：质子与电子之间的库仑力 F电电为为122q qFkr电19 2911 2(1.6 10)9.0 10N(5.3 10)88.2 10N例例2：已知氢核（质子）的质量是已知氢核（质子）的质量是 1.671027 kg，电子的质，电子的质量是量是 9.11031 kg 距离为距离为 5.31011 m。试比较电子和质子间。试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。
7、的静电引力和万有引力。质子与电子之间的万有引力质子与电子之间的万有引力 F引引 为为122m mFGr引3127111129.1 101.67 106.67 10N(5.3 10)473.6 10N库仑力与万有引力库仑力与万有引力 的比值为的比值为392.3 10FF电引5、说明：库伦定律公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但是仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强多了，可以把万有引力忽略。基本粒子像电子、质子、原子核等,因为其本身质量非常小,即使与地球之间的万有引力也很小,所以基本粒子受到重力往往也很小,所以基本粒子所受重力往往可忽略不计。但一般带电体受到的
8、重力是它和巨大地球之间的万有引力，通常都比较大，所以就不能忽略。如：带电小液滴，带电小球等。6、多个带电体的库仑力求解、多个带电体的库仑力求解 当多个带电体同时存在时当多个带电体同时存在时,每两个带电体间的库每两个带电体间的库仑力仍遵守库仑定律。某一带电体同时受到多个库仑仑力仍遵守库仑定律。某一带电体同时受到多个库仑力作用时力作用时,可利用可利用求出合力。求出合力。例例3：真空中有三个点电荷，它们固定在边长真空中有三个点电荷，它们固定在边长 50 cm 的等的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2106 C,求求它们所受的库仑力。它们所受的库仑力。解：
9、解：q3 共受共受 F1 和和 F2 两个力的作用，两个力的作用，q1=q2=q3=q，相互间，相互间的距离的距离 r 都相同都相同,所以所以26 212229.0(2 10)N 0.144 N0.5qFFkr 根据平行四边形定则，合力是根据平行四边形定则，合力是:12cos300.25 NFF合力的方向沿合力的方向沿 q1 与与 q2 连线的垂直平分线向外。连线的垂直平分线向外。F1F2F3q1q2q3+科学漫步科学漫步 静电复印静电复印 静电现象在技术中有很多应用，其物理原理大多基于静电力的作用。例如，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样能使漆与金属表面结合得更牢固，而且金
10、属表面凹陷部位也能均勾着漆。又如，静电植绒是使绒丝在静电力的作用下扎入布基的纤维中，使绒丝均匀、牢固地植入。近年来，随着办公自动化的发展，静电复印机的使用越来越广泛，复印机应用了静电吸附的原理 例例4 4：关于点电荷的下列说法中正确的是：关于点电荷的下列说法中正确的是：A A、真正的点电荷是不存在的、真正的点电荷是不存在的 B B、点电荷是一种理想模型、点电荷是一种理想模型 C C、足够小的电荷就是点电荷、足够小的电荷就是点电荷 D D、一个带电体能否看成点电荷，不是看它、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的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影
11、响是否可以忽略不计究的问题的影响是否可以忽略不计ABD ABD 例例5 5：下列说法中正确的是：下列说法中正确的是：A A、点电荷就是体积很小的电荷、点电荷就是体积很小的电荷B B、点电荷就是体积和带电量都很小、点电荷就是体积和带电量都很小 的的带电体带电体C C、根据公式可知、根据公式可知F=k(qF=k(q1 1q q2 2)/r)/r2 2,当间距当间距r0r0时时,静电力静电力FFD D、静电力常量的数值是由实验得到的、静电力常量的数值是由实验得到的D D 例例6：下列各图中下列各图中 A 球系在绝缘细线的下端，球系在绝缘细线的下端，B 球固定在球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位
12、置已在图中标出。绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出。A 球能保持静止的是球能保持静止的是()AD例例7：两个半径为两个半径为 0.3 m 的金属球，球心相距的金属球，球心相距 1.0 m 放置，当他们都带放置，当他们都带 1.5105 C 的正电时，相互作的正电时，相互作用力为用力为 F1，当它们分别带，当它们分别带 +1.5105 C 和和 1.5105 C 的电量时，相互作用力为的电量时，相互作用力为 F2,则则（）A.F1=F2 B.F1 F2 C.F1 F2 D.无法判断无法判断 B 例题例题 8：如图所示，用两根绝缘丝线挂着：如图所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同、均不
13、带电的小球两个质量相同、均不带电的小球A和和B，此，此时上、下丝线的张力分别为时上、下丝线的张力分别为FA、FB；如果；如果使使A带正电，带正电，B带负电，上、下丝线的张力带负电，上、下丝线的张力FA_，FB_。（填（填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）AB变小变小不变不变课堂小结课堂小结一、库伦定律一、库伦定律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。2、大小：122q qFkr k为静电力常量：k=9.0109 Nm2/C2。q为电荷量：计算大小时只将电荷量的绝对值代入。均匀带电球体或球壳对
14、其外部点电荷的作用，r是两球心间的距离。0r公式不适用于 的情况。物理意义：两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m是，相互作用力是9.09.010109 9N N3、方向：在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。4、适用条件：真空中、静止的点电荷。(以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立)点电荷是理想化的物理模型 点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的“质点”，实际中并不存在。带电体看成点电荷的条件（看研究的问题）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是，就可以看成点电荷。5、说明：库伦
15、定律公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但是仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强多了，可以把万有引力忽略。基本粒子像电子、质子、原子核等,因为其本身质量非常小,即使与地球之间的万有引力也很小,所以基本粒子受到重力往往也很小,所以基本粒子所受重力往往可忽略不计。但一般带电体受到的重力是它和巨大地球之间的万有引力，通常都比较大，所以就不能忽略。如：带电小液滴，带电小球等。6、多个带电体的库仑力求解 当多个带电体同时存在时,每两个带电体间的库仑力仍遵守库仑定律。某一带电体同时受到多个库仑力作用时,可利用力的平行四边形定则求出合力。1.一方面，城市是可爱的。它创造了
16、现代文明，并耀武扬威地显摆着现代文明的物质成果，引诱着人们集聚其中。2.在这里，不仅有四通八达的交通网络、美轮美奂的摩天大楼、令人咋舌的财富神话、繁忙紧张的生活节奏、层出不穷的竞争机会、丰富多彩的文娱生活，而且生活于其中的人们能够分享财富的盛宴、发展的成果，能够编织梦想、追求理想，能够开阔眼界、增长见识，能够施展才华、实现自我。3.另一方面，城市是可怜的。它远离了自然，侵害了人心，异化了人性。我们的不少城市，不仅没能把物质成果转化成让人们快乐、幸福的动力，反而把人们变成了追逐名利的工具。至少目前，在很多城市里，绿色消失了，纯净的水源消失了，清新的空气消失了，安全的食品消失了，人与自然的和谐共处
17、成了遥远的神话，人与人的信任成了黄牙小儿的天真妄想。4.浊雾笼罩下的财富不夜城，不仅侵蚀了星星的亮光，而且泯灭了心灵的光芒，使我们的眼睛近视、散光且老花，失去了辨别真伪、美丑、善恶的天然能力，使我们的心迷茫且苦闷。生活在城市，我们几乎忘了：夜，本该是黑的，本该是有星星的，本该是安静的，本该带着人们心安理得地歇息的。5.如今的城里人，很少享受到夜的黑与美。其实，我心里也明白，城乡各有其美。所以，久居乡村的人们向往城市的繁华，久居城市的人们向往田园的恬静。二者的主要区别在于：城市生贪欲，田园守天心。贪欲破坏自然，让人浮躁，使人隔阂，虽富贵而不能心安；天心带来和谐，让人心静，使人互信，顺应环境总能让人快乐。6.铜山湖远离城市，所以，能够本分地、无欲无求地、自然而然地进行着四季轮回、昼夜更替，春绿夏艳秋静冬安，白天张扬着活力，夜晚安守着宁静。她，不近人亦不远人，不为秋愁亦不为春喜，只顺其自然地存在着，任人亲疏。7.记得易系辞上说过这样的话：圣人与天地相似，所以不违背自然规律；知道周围万物而以其道成就天下，所以不会有过失；乐天知命，没有忧愁；安于所居之地，敦厚而施行仁德，所以能爱。
