第2节 库仑定律
学习目标 1.了解点电荷、静电力的概念。 核心提炼 1个方法——探究实验中的控制2.掌握库仑定律的内容和条件，并会简单计算。 变量法 3.掌握库仑力叠加原理，会计算静电力作用下的平衡问题。 1个定律——库仑定律 1个模型——点电荷理想模型 1个常量——静电力常量
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角实验现象 度越小 (2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大 实验结论 电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小 二、库仑定律
1.静电力：电荷间的相互作用力叫静电力，也叫库仑力。 2.点电荷的特点
(1)带电体间的距离比它们自身的大小大很多；
(2)带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷之间的作用力的影响可以忽略。 3.内容
适用条件 库仑力大小 库仑力方向 真空中两个静止的点电荷 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 在它们的连线上，吸引或排斥 q1q24.表达式：F＝kr2，式中k叫做静电力常量，k＝9.0×109__N·m2/C2。 5.静电力的叠加
(1)两个点电荷间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。
(2)两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。 思维拓展
(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看做点电荷吗？ (2)点电荷就是元电荷吗？
答案 (1)不是。一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，与体积大小和电荷量大小无关。
(2)不是。点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷是最小电荷量。
对点电荷的理解
[要点归纳] 1.点电荷是理想化模型
只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，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
如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷。 3.元电荷与点电荷
(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电荷量的最小单位。 (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电荷量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电荷量的整数倍。 [精典示例]
[例1] 下列关于点电荷的说法正确的是( )
A.任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷
C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 D.一切带电体都可以看成是点电荷
解析 能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状。能否把一个带电体看做点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定。若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷，不是任何带电球体都可看成电荷全部集中于球心的点电荷，故选项C正确。 答案 C
[针对训练1] (多选)关于点电荷，下列说法中正确的是( ) A.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 B.点电荷是一种理想模型 C.点电荷的最小带电量等于元电荷 D.球形带电体都可以看作点电荷
解析 点电荷是一种物理模型，实际中并不存在，B正确；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的大小和形状，而是看它的大小和形状对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，若可以忽略不计，则它就可以看作点电荷，否则就不能看作点电荷，A、D错误；所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，C正确。 答案 BC
库仑定律的理解与应用
[要点归纳] 1.静电力的确定方法
(1)大小计算：利用库仑定律计算静电力大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。
(2)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。 2.库仑定律的两个应用
(1)计算在真空中两个可视为点电荷的带电体间的库仑力。 (2)分析两个带电球体间的库仑力。
①两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，库仑定律也适用，二者间的距离就是球心间的距离。
新课标高中物理选修第2节 库仑定律教案
