庫(kù)侖定律+講義 高二上學(xué)期物理粵教版（2019）必修第三冊(cè)

.2庫(kù)侖定律（2課時(shí)）學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、理解點(diǎn)電荷的概念2、掌握庫(kù)侖定律，會(huì)解決庫(kù)侖定律與力學(xué)綜合問題學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握點(diǎn)電荷概念和庫(kù)侖定律及其應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn)：點(diǎn)電荷如果一個(gè)帶電體，它本身的大小比它到其他帶電體的距離小得多，那么在研究它與其他帶電體的相互作用時(shí)，可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況，把它抽象成一個(gè)幾何點(diǎn)。這帶電的幾何點(diǎn)稱為點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，實(shí)際不存在，類似質(zhì)點(diǎn)。思考：現(xiàn)有一個(gè)半徑為20cm的帶電圓盤，問能否把它看作點(diǎn)電荷？庫(kù)侖定律內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。（我們把電荷之間的這種作用力稱為靜電力，又叫做庫(kù)侖力）公式：F＝keq\f(q1q2,r2)，其中k叫靜電力常量，k=（由庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得）適用條件：a、真空，在空氣也近似成立。b、點(diǎn)電荷c、靜止，低速運(yùn)動(dòng)也近似成立庫(kù)侖力是一種性質(zhì)力，遵循牛頓第三定律，勿認(rèn)為電荷量大的對(duì)電荷量小的電荷作用力大萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律對(duì)比：（1）相似之處：適用條件，萬(wàn)有引力定律是質(zhì)點(diǎn)間，庫(kù)侖定律是點(diǎn)電荷間；表達(dá)式相似。（2）不同之處：萬(wàn)有引力只有吸引力，在天體間表現(xiàn)明顯；庫(kù)侖力既有引力又有斥力，在微觀帶電粒子間表現(xiàn)明顯。注：由于基本粒子（電子、質(zhì)子、原子核、離子等）之間的庫(kù)侖力遠(yuǎn)比它們之間的萬(wàn)有引力大得多，也比本身受地球引力（重力）大得多，它們之間不必考慮萬(wàn)有引力作用，也不用考慮重力作用。對(duì)于一些質(zhì)量較大的帶電粒子（小球、液滴、灰塵等）一般要考慮重力作用。例1：兩個(gè)點(diǎn)電荷甲和乙同處于真空中。(1)甲的電量是乙的4倍，則甲對(duì)乙的作用力是乙對(duì)甲的作用力的倍。(2)保持距離不變，若把每個(gè)電荷的電量都增加為原來的2倍，那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼谋叮?3)保持原電荷電量不變，將距離增為原來的2倍，則它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼谋?。靜電力疊加原理庫(kù)侖力是一種性質(zhì)力，遵循力的合成與分解的平行四邊形定則。對(duì)兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，其中每一個(gè)點(diǎn)電荷所受的總的靜電力，等于其他點(diǎn)電荷分別單獨(dú)存在時(shí)對(duì)改點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。這個(gè)結(jié)論叫做靜電力疊加原理。例2、等邊三角形ABC,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在頂點(diǎn)A、B處有等量異性點(diǎn)電荷QA、QB，QA=+Q,QB=-Q，在頂點(diǎn)C處的點(diǎn)電荷QC所受的靜電力。例3、在光滑絕緣的水平地面上固定兩個(gè)帶電小球A、B，電荷量分別為＋Q和＋9Q，相距0.4m，如果引進(jìn)第三個(gè)帶電小球，使它處于平衡狀態(tài)，這個(gè)小球應(yīng)當(dāng)放在什么位置？

庫(kù)侖定律與力學(xué)綜合庫(kù)侖力與重力，彈力，摩擦力一樣是一種性質(zhì)力，同樣遵循力的合成與分解的平行四邊形定則，同樣服從牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律。因此，在處理庫(kù)侖力與力學(xué)綜合問題時(shí)，只需要把庫(kù)侖力當(dāng)作一個(gè)普通力來對(duì)待就可以了。其分析思路和方法完全就是力學(xué)的思路與方法，只是在受力分析時(shí)，多分析一個(gè)庫(kù)侖力而已。庫(kù)侖力作用下的平衡問題/非平衡問題的解題步驟如下：確定研究對(duì)象受力分析、正交分解\受力與運(yùn)動(dòng)分析、正交分解列平衡方程\牛頓第二定律F=ma解方程例4、把質(zhì)量為2g的帶電小球A用細(xì)繩吊起來，若將帶電小球B靠近帶電小球A，當(dāng)B球帶電荷量QB=4×10-6C時(shí)，兩個(gè)帶電體恰在同一高度，且相距l(xiāng)=30cm，繩與豎直方向的夾角為45°，如圖，試求：

（1）A球所受的靜電力．（2）A球所帶的電荷量．課后練習(xí)：1、下列說法中，正確的是()A．點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體B．點(diǎn)電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體C．根據(jù)公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞D(zhuǎn)．靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的2、A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離恒定，當(dāng)其它電荷移到A、B附近時(shí)，A、B之間的庫(kù)侖力將（）A.可能變大B.可能變小C.一定不變D.不能確定3、兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為d，相互作用力大小為F；保持兩點(diǎn)電荷電荷量不變，改變它們之間的距離，使之相互作用力大小變?yōu)?F，則兩點(diǎn)電荷之間的距離應(yīng)變?yōu)椋?）A.

4dB.

2dC.

d/2D.

d/44、有兩個(gè)完全相同的金屬小球A和B（它們的大小可忽略不計(jì)），分別帶電荷量q和5q，當(dāng)它們?cè)谡婵罩邢嗑嘁欢ň嚯x時(shí)，A球?qū)球的斥力為F，若用絕緣手柄移動(dòng)這兩個(gè)小球，使它們相接觸后分別再放回原處，則它們間的作用力變?yōu)椋ǎ〢.FB.3FC.6FD.1.8F5．兩個(gè)半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為1∶7，相距r，兩者相互接觸后，再放回原來的位置，則相互作用力可能是原來的()A.eq\f(4,7) B.eq\f(3,7) C.eq\f(9,7) D.eq\f(16,7)6、兩個(gè)半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為和，當(dāng)兩球心相距3R時(shí)，它們間的靜電力大小為（）A.B.C.D.無(wú)法確定7、如圖所示，在絕緣的光滑水平面上，相隔一定距離有兩個(gè)帶同號(hào)電荷的小球，從靜止同時(shí)釋放，則兩個(gè)小球的加速度和速度大小隨時(shí)間變化的情況是

()速度變大，加速度變大B．速度變小，加速度變小C．速度變大，加速度變小D．速度變小，加速度變大8、如圖所示，兩根絲線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B，此時(shí)上、下絲線的受力分別為TA和TB；如果使A帶正電，使B帶負(fù)電，上下絲線的受力分別為T′A和T′B，則()A．T′A＝TA B．T′A<TAC．T′A>TA D．T′B<TB9、如圖所示，可視為點(diǎn)電荷的小物體A、B分別帶負(fù)電和正電，B固定，其正下方的A靜止在絕緣斜面上，則A受力個(gè)數(shù)可能為()A．A可能受2個(gè)力作用B．A可能受3個(gè)力作用C．A可能受4個(gè)力作用D．A可能受5個(gè)力作用10、一根置于水平面上的光滑玻璃管(絕緣體)，內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的彈性金屬球A.

B，帶電量分別為9Q和?Q，從圖示位置由靜止開始釋放，兩球再次經(jīng)過圖中位置時(shí)，兩球的加速度是釋放時(shí)的多少倍？11、如圖所示,一光滑絕緣導(dǎo)軌,與水平方向成4