1、2点电荷之间的相互作用点电荷之间的相互作用1.知道点电荷的概念，知道点电荷是一种理想知道点电荷的概念，知道点电荷是一种理想化的模型，认识理想化模型，了解理想化方化的模型，认识理想化模型，了解理想化方法在物理学研究中所起的作用法在物理学研究中所起的作用2.了解电荷间的相互作用规律知道库仑定了解电荷间的相互作用规律知道库仑定律，能利用库仑定律计算真空中静止的两点律，能利用库仑定律计算真空中静止的两点电荷间的相互作用力电荷间的相互作用力3.了解类比方法，知道类比方法在物理学发展了解类比方法，知道类比方法在物理学发展中所起的作用中所起的作用新知初探新知初探自主学习自主学习一、探究影响电荷间作用力大小的
2、因素一、探究影响电荷间作用力大小的因素课本课本P67的实验说明了决定电荷间相互作用的的实验说明了决定电荷间相互作用的因素有因素有1.两电荷间的距离：电荷间相互作用力随电荷两电荷间的距离：电荷间相互作用力随电荷间距离的增大而间距离的增大而_2.电荷量：电荷间相互作用力随电荷量的增大电荷量：电荷间相互作用力随电荷量的增大而而_减小减小增大增大二、库仑定律二、库仑定律1.点电荷点电荷当带电体间的距离远大于它们的当带电体间的距离远大于它们的_，以至带电体的形状、大小可以忽略不计时，以至带电体的形状、大小可以忽略不计时，可以认为带电体所带的电荷量集中在一个可以认为带电体所带的电荷量集中在一个“点点”上，
3、这样的带电体称为点电荷上，这样的带电体称为点电荷大小大小2.库仑定律库仑定律(1)内容：真空中，两个静止的点电荷之间的内容：真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力相互作用力,跟它们电荷量的乘积成跟它们电荷量的乘积成_，跟它们距离的平方成跟它们距离的平方成_，作用力的方向，作用力的方向在它们的在它们的_上这就是库仑定律上这就是库仑定律(2)适用条件：库仑定律适用于适用条件：库仑定律适用于_中的两中的两个点电荷对可以视为点电荷的两个带电体个点电荷对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律间也可用库仑定律正比正比反比反比连线连线真空真空(3)公式：公式：F _(4)静电力常量静电力常量k：在国际
4、单位制中，：在国际单位制中，k9.0109 Nm2/C2.k的物理意义是当两个电荷的物理意义是当两个电荷量为量为1 C的点电荷在真空中相距的点电荷在真空中相距1 m时，相互时，相互作用力是作用力是_ N.9.0109要点探究要点探究讲练互动讲练互动对点电荷的认识对点电荷的认识1.带电体能看做点电荷的条件：带电体间的距带电体能看做点电荷的条件：带电体间的距离远大于带电体本身的线度离远大于带电体本身的线度2.对点电荷的理解：点电荷跟运动的描述中学对点电荷的理解：点电荷跟运动的描述中学过的质点一样，是理想化的物理模型，实际过的质点一样，是理想化的物理模型，实际上并不存在但实际的带电体满足一定的条上并
5、不存在但实际的带电体满足一定的条件即可看做点电荷件即可看做点电荷3.点电荷具有相对意义，带电体的尺寸不一点电荷具有相对意义，带电体的尺寸不一定很小，一个带电体能否看做点电荷，不取定很小，一个带电体能否看做点电荷，不取决于带电体的大小，而取决于该带电体的线决于带电体的大小，而取决于该带电体的线度与它到与它发生作用的其他带电体间的距度与它到与它发生作用的其他带电体间的距离的关系另外，一般情况下对电荷量不作离的关系另外，一般情况下对电荷量不作限制，电性也有正负之分限制，电性也有正负之分例例1 关于点电荷，以下说法正确的是关于点电荷，以下说法正确的是()A足够小的电荷，就是点电荷足够小的电荷，就是点电
6、荷B一个电子，不论在何种情况下均可视为点一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷电荷C点电荷是一种理想化的模型点电荷是一种理想化的模型D一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小，而是看它的形状和尺寸对相互作寸的大小，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计用力的影响能否忽略不计【精讲精析精讲精析】一个带电体能否看成点电荷，一个带电体能否看成点电荷，不是依据其大小和形状，而是看在研究问题不是依据其大小和形状，而是看在研究问题时，其大小和形状对研究的问题影响程度是时，其大小和形状对研究的问题影响程度是否能够忽略，因此实际的点电荷是不存在的否能够忽略
7、，因此实际的点电荷是不存在的,点电荷是一种理想化模型，是为了研究问题点电荷是一种理想化模型，是为了研究问题的方便而引入的一个概念的方便而引入的一个概念.故选项故选项C、D正确正确.【答案答案】CD【方法总结方法总结】点电荷实际上是不存在的，点电荷实际上是不存在的，它跟质点一样，是一个理想化的物理模型，它跟质点一样，是一个理想化的物理模型，它是为了研究问题的方便而引入的它是为了研究问题的方便而引入的库仑定律的应用库仑定律的应用1.库仑定律的适用条件：真空中两个点电荷间库仑定律的适用条件：真空中两个点电荷间的相互作用，但两个均匀带电球体相距较远的相互作用，但两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷
8、，时也可视为点电荷，r为两个球体的球心距离为两个球体的球心距离.对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用对于不能看成点电荷的带电体不能直接应用库仑定律求解，但可以用一组点电荷来代替库仑定律求解，但可以用一组点电荷来代替实际的带电体，从而完成问题的求解实际的带电体，从而完成问题的求解2.库仑力是一种性质力库仑力是一种性质力,具有力的一切性质：具有力的一切性质：矢量性、相互性等相互作用的两个点电荷矢量性、相互性等相互作用的两个点电荷间的库仑力满足牛顿第三定律，即两个点电间的库仑力满足牛顿第三定律，即两个点电荷荷(不论其电荷量是否相等不论其电荷量是否相等)所受库仑力大小相所受库仑力大小相等、方向相反当
9、多个点电荷同时存在时，等、方向相反当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律，任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律，任一点电荷所受的库仑力可利用求力的合成任一点电荷所受的库仑力可利用求力的合成的平行四边形定则求出其合力的平行四边形定则求出其合力例例2 如图如图121所示，两个半径均为所示，两个半径均为r的金的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量均为带等量异种电荷，电荷量均为Q，两球间的静，两球间的静电力为下列选项中的哪一个电力为下列选项中的哪一个()图图121【精讲精析精讲精析】两球间距和球本身大小差不两球间距和
10、球本身大小差不多，不符合简化成点电荷的条件，因为库仑多，不符合简化成点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算仅适用于点电荷，所以不能定律的公式计算仅适用于点电荷，所以不能用该公式计算我们可以根据电荷间的相互用该公式计算我们可以根据电荷间的相互作用规律做一个定性分析由于两带电体带作用规律做一个定性分析由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷【答案答案】B【方法总结方法总结】库仑定律只适用于点电荷库仑定律只适用于点电荷对于不能当做点电荷来处理的带电体，靠近对于不能当做点电荷来处理的带电体，靠近其它带电体时会引起自身电荷分布的变化，其它带电体时会引起自身
11、电荷分布的变化，只能根据相互作用特点定性讨论只能根据相互作用特点定性讨论.变式训练变式训练(1)保持两个点电荷的距离不变，若把每个点保持两个点电荷的距离不变，若把每个点电荷的电荷量都增加为原来的电荷的电荷量都增加为原来的2倍，那么它们倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的之间的相互作用力变为原来的_倍；倍；(2)保持两个点电荷的电荷量不变，将距离增保持两个点电荷的电荷量不变，将距离增为原来的为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的为原来的_倍；倍；(3)保持其中一个点电荷的电荷量不变，另一保持其中一个点电荷的电荷量不变，另一个点电荷的电荷量变为原来的个点电荷的电荷量变为原来的4倍，为保持相倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的来的_倍倍答案：答案：(1)4(2)1/9(3)2
