12打印庫侖定律知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)教學(xué)

1、1-2 庫侖定律知識(shí)點(diǎn)一、探究影響電荷間相互作用力的因素（1）電荷間的相互作用力大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是與 有關(guān)， 二是與 有關(guān)。（2）電荷間的相互作用力隨著電荷量的增大而 ，隨著距離的增大而 。二、庫侖定律說明：庫侖力具有力的一切性質(zhì)，可以與其他力合成、分解，可以與其他力平衡，可以產(chǎn)生加速度，兩點(diǎn)電荷間的庫侖力是一對相互作用力，遵從牛頓第三定律(5)點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的 、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看成帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷【特別提醒】點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化模型說明：實(shí)際的帶電體在滿足一定

2、條件時(shí)可近似看做點(diǎn)電荷一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不能單憑其大小和形狀確定，也不能完全由帶電體的大小和帶電體間的關(guān)系確定，關(guān)鍵是看帶電體的形狀和大小對所研究的問題有無影響，若沒有影響，或影響可以忽略不計(jì)，則帶電體就可以看做點(diǎn)電荷填空：1庫侖定律：真空中兩個(gè) 間相互作用的靜電力跟它們的 成正比，跟它們的 成反比，作用力的方向在 上。公式：f= ，式中k叫做 。如果公式中的各個(gè)物理量都采用國際單位，即電量的單位用 ，力的單位用 ，距離的單位用 ，則由實(shí)驗(yàn)得出k=9×109 。使用上述公式時(shí)，電荷量q1、q2用絕對值代入計(jì)算。2.庫侖定律適用適用于 中（空氣中近似成立）兩個(gè) 間的相互作用。3

3、當(dāng)帶電體之間的 比它們自身的大小大得多時(shí)，帶電體的形狀和體積對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這時(shí)的帶電體可以看作 。點(diǎn)電荷類似力學(xué)中的 ，是一種理想化模型。4、下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法中，正確的是()a只有體積很小的帶電體才能看成是點(diǎn)電荷 b體積很大的帶電體一定不能看成是點(diǎn)電荷c當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，可將這兩個(gè)帶電體看成點(diǎn)電荷d一切帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷5、真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r，它們間的靜電力為f，若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼?/3，距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力變?yōu)閍3f/8 bf/6 c8f/3 d2f/36“由fk可得：當(dāng)兩個(gè)電荷之間

4、的距離r 0時(shí)，電荷之間的庫侖力f”，這種說法正確嗎？提示：這種說法不正確庫侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷，也就是說只有真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間才遵循fk這個(gè)公式，當(dāng)r 0時(shí)，雖然從數(shù)學(xué)上會(huì)得出f的結(jié)論，但是它恰恰忽視了表達(dá)式成立的條件，當(dāng)r0時(shí)，兩個(gè)電荷已經(jīng)不能再看成是點(diǎn)電荷，也就不能運(yùn)用庫侖定律計(jì)算兩電荷之間的相互作用力了例1：有三個(gè)完全一樣的球a、b、c，a球帶電荷量為7q，b球帶電荷量為q，c球不帶電，將a、b兩球固定，然后讓c球先跟a球接觸，再跟b球接觸，最后移去c球，則a、b球間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲俊舅悸伏c(diǎn)撥】求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)先據(jù)庫侖定律寫出原來a、b間庫侖力的表

5、達(dá)式(2)據(jù)電荷均分原理確定接觸后a、b的帶電量(3)再據(jù)庫侖定律寫出現(xiàn)在a、b間的庫侖力例2：兩個(gè)分別帶有電荷量q和3q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為f，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為() a.fb.f c.f d12f過程：例3：如右圖所示，懸掛在o點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球a.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球b，當(dāng)b到達(dá)懸點(diǎn)o的正下方并與a在同一水平線上，a處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實(shí)驗(yàn)中b的電荷量分別為q1和q2，分別為30°和45°

6、，則q2/q1為()a2 b3 c2 d3庫侖定律典型例題分析【例1】如圖1所示，真空中有三個(gè)同種點(diǎn)電荷q1、q2和q3，它們固定在一條直線上，電荷量均為q=4.0×1012c，求q2所受的靜電力的大小和方向?！窘馕觥繉2受力分析如圖2所示，q2所受的靜電力為q3 和q1 對q2的作用力的合力。圖1q1對q2的作用力：圖2q3對q2的作用力： 代入數(shù)據(jù)得：，方向沿q2、q3連線指向q3【例2】如圖3所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷a、b，它們固定在一條直線上相距l(xiāng)=0.3m的兩點(diǎn)，它們的電荷量分別為qa=16×1012c，qb=4.0×1012c，現(xiàn)引入第三個(gè)同種點(diǎn)電荷

7、c，（1）若要使c處于平衡狀態(tài)，試求c電荷的電量和放置的位置？（2）若點(diǎn)電荷a、b不固定，而使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫侖力作用下都能處于平衡狀態(tài)，試求c電荷的電量和放置的位置？圖3【解析】（1）由分析可知，由于a和b為同種電荷，要使c處于平衡狀態(tài)，c必須放在a、b之間某位置，可為正電荷，也可為負(fù)電荷。設(shè)電荷c放在距a右側(cè)x處，電荷量為q3 4(lx)2=x2 x=0.2m即點(diǎn)電荷c放在距a右側(cè)0.2m處，可為正電荷，也可為負(fù)電荷。（2）首先分析點(diǎn)電荷c可能放置的位置，三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡，彼此之間作用力必須在一條直線上，c只能在ab決定的直線上，不能在直線之外。而可能的區(qū)域有3個(gè)， ab連線上，a與b帶

8、同種電荷互相排斥，c電荷必須與a、b均產(chǎn)生吸引力，c為負(fù)電荷時(shí)可滿足； 在ab連線的延長線a的左側(cè)，c帶正電時(shí)對a產(chǎn)生排斥力與b對a作用力方向相反可能a處于平衡；c對b的作用力為推斥力與a對b作用力方向相同，不可能使b平衡；c帶負(fù)電時(shí)對a產(chǎn)生吸引力與b對a作用力方向相同，不可能使a處于平衡；c對b的作用力為吸引力與a對b作用力方向相反，可能使b平衡，但離a近，a帶電荷又多，不能同時(shí)使a、b處于平衡。 放b的右側(cè)，c對b的作用力為推斥力與a對b作用力方向相同，不可能使b平衡；由分析可知，由于a和b為同種電荷，要使三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)，c必須放在a、b之間某位置，且為負(fù)電荷。設(shè)電荷c放在距a右側(cè)

9、x處，電荷量為q3對c： x=0.2m對b： ，為負(fù)電荷。 【拓展】若a、b為異種電荷呢？【解析】（1）電荷c放在b的右側(cè)，且距b 0.3m處，電量的大小及正負(fù)無要求；（2）電荷c放在b的右側(cè)，且距b 0.3m處，c為正電荷，學(xué)生歸納后進(jìn)行總結(jié)：同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；遠(yuǎn)離大球近小球，平衡位置連成線；三個(gè)小球都平衡，電量正負(fù)有條件；第三小球能平衡，電量正負(fù)任意選?！纠?】圖4如圖4所示，把質(zhì)量為0.2克的帶電小球a用絲線吊起，若將帶電量為4×10-8c的小球b靠近它，當(dāng)兩小球在同一高度時(shí)且相距3cm，絲線與堅(jiān)直方向夾角為45°，此時(shí)小球b受到庫侖力f=_。小球a帶的電量qa=_?！窘馕觥扛鶕?jù)題意可知，小球a處于平衡狀態(tài)，分析小球a受力情況如圖5所示。小球a受到重力mg、絲線的張力t；。小球b對小球a的靜電力f，三個(gè)力的作用。三個(gè)力的合力為零。 圖5代入數(shù)據(jù)解得：由式可知： 代入數(shù)據(jù)解得： 小球b受到庫侖力與小球a受到庫侖力為作用力和反作用力，所以小球b受到的庫侖力大小為2×10-