1、,将两个气球充气后挂起来，让他们碰在一起(图a)用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分(图b)放开气球后，你观察到什么现象？你能解释这个现象吗？你能得到气球间相互作用的规律与哪些因素有关吗？,1把一个带正电的物体放在A处，然后把挂在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置(下图)，比较小球在 所受 小球所受电力的大小可以通过丝线偏离 显示出来，偏角 ，表示小球受到的电力 ,不同位置,电力的大小,越大,竖直方向的角度,越大,把小球挂在 ，增大或减小它所带的 ，比较小球所受 的变化实验表明，电荷之间的作用力随着电荷量的 而 ，随着距离的 而 ,同一位置,电荷量,电力大小,增大,减小,增大,
2、增大,2大家知道，英国科学家卡文迪许用 实验的方法测出了 常量，开历史先河，打开了微量观测的大门(如下图),扭秤,万有引力,1773年法国科学家库仑(见下图)用 实验验证了静电力的 定律,库仑扭秤,平方反比,3电荷之间存在着的相互作用力称为 或在真空中两个静止的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 的二次方成反比，作用力的方向在 上,静电力,库仑力,距离,它们的连线,(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际并不存在(2)在带电体的大小比起它到其它带电体的距离小得多，以致带电体的形状和电荷在它上面的分布已无关紧要时，带电体可视为点电
3、荷,特别提醒： 物理学中的理想模型是不存在的，但是在处理某些问题时往往要抓住主要矛盾，忽略次要因素，建立理想模型，这样可使研究的问题大大简化，同时可得到物理本质的东西，否则，将是一团乱麻，无从下手，寸步难行,现有一个半径为20cm的带电圆盘，问能否把它看作点电荷？ 答案：能否把带电圆盘看作点电荷，不能只看大小，要视具体情况而定若考虑它与10m远处的一个电子的作用力时，完全可以把它看作点电荷；若电子距圆盘只有1mm时，这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面，而不能看作点电荷,(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比
4、，作用力的方向沿着它们的连线 (2)库仑力(静电力)的大小： ，其中静电力常量k9.0109Nm2/C2. 方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸 (3)定律的适用范围：真空中的点电荷,特别提醒： 对于均匀带电的绝缘球体之间的作用力，公式Fk仍然适用，r为球心之间的距离如果不是点电荷，则可以通过分割的办法，将带电体转化为许多点电荷，求出点电荷间的作用力，再叠加,库仑定律与万有引力定律的异同点是什么？ 答案：,(1)实验装置：库仑扭秤(如图所示),(2)实验步骤：改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系，结果是力F与距离r的二次方成反比，即 通过带
5、电金属小球与另一个不带电的相同金属球接触，前者的电荷量分给后者一半的办法，改变带电小球的电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，可得出力F与q1和q2的乘积成正比即Fq1q2 (3)实验结果：,(1)适用条件：真空中两个点电荷间的相互作用(2)库仑力具有力的一切性质：矢量性、相互性等，两点电荷间的库仑力是相互作用的，其大小相等，方向相反(3)将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行即用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中从而算出力的大小；力的方向再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判定,(4)要统一国际单位，与k9
6、.0109Nm2/C2统一 (5)如果一个点电荷同时受到另外两个或更多的点电荷的作用力，可根据静电力叠加的原理求出合力 特别提醒： 因为基本粒子(电子、质子、原子核、离子等)之间的静电力远比它们之间的万有引力大得多，也比本身受的地球引力(重力)大得多，所以都不考虑万有引力作用，但像质量较大的带电体小球、液滴、灰尘等，一般要考虑重力作用 在解决多个点电荷间的作用力问题时，要注意每两个点电荷间就有一对库仑力，它们之间的关系遵从牛顿第三定律,误区1：当电荷Q1、Q2间的距离r0时，由公式FkQ1Q2/r2可知，两电荷间的相互作用力F.,点拨：若纯粹由数学知识出发，确实可以认为r0时F.但是我们必须注
7、意，公式FkQ1Q2/r2仅适用于可将带电体视为点电荷的情形 什么是点电荷？如果带电体的大小比带电体间的距离小很多，即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可将带电体视为点电荷事实上，当Q1、Q2间的距离r0时已不能将Q1、Q2视为点电荷了，当然也就不能用公式FkQ1Q2/r2来计算Q1、Q2间相互作用力的大小了可见，尽管数学是解决物理问题的重要工具，但也不能不顾物理意义而将物理问题纯数学化,两个半径均为r的金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，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个 ( ),解析：由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电
8、荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r小根据库仑定律，静电力一定大于 电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r的两点上，所以说静电力也不等于 正确选项为B. 答案：B 点评：两球间的距离和球本身的大小差不多，不符合简化点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算只适用于点电荷，所以不能用公式去计算我们可以根据电荷间的相互作用的规律来作一个定性分析,(2009福建仙游现代中学高二检测)关于库仑定律的公式 下列说法中正确的是 ( ),A当真空中的两个点电荷间的距离r，它们之间的静电力F0 B当真空中的两个点电荷间的距离r0时，它们之间的静电力F C当两个点电荷之间的距离r时，库
9、仑定律的公式就不适用了 D当两个点电荷之间的距离r0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 答案：AD,如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有 ( ),错解分析：B球先后受到的库仑力为F1、F2，电荷量变为原来的一半，根据库仑定律 再设弹簧的劲度系数为k0，则F1k0x1，F2k0x2， 所以解得x2x0.故选B.,错解原因：只注意到电荷电荷量改变，忽略了两者距离也随之变化，导致错误 正确解答：以B球为研究对象，因B球先后平衡，于是有弹簧弹力等于库仑
10、力，则 漏电前，有：漏电后，有：联立解得：由于L0x2L0x1 则 4 故选C.,答案：C 点评：在胡克定律Fkx中，x是指弹簧的形变量，而库仑定律Fk 中，r是指两点电荷间的距离，在本题中是指弹簧形变后的总长度,如图所示，半径相同的两个金属小球A、B，带有等量异号电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互作用力大小为F，今用一半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时，A、B两球之间的相互作用力大小是 ( ),答案：A,解析：由于A、B带等量异号电荷，设电荷量都为q，所以两球间的相互吸引力 当C球与A球接触后，A、C两球的电荷量均为 当B、C两球接触后，B、C两球的带电量均为 此时，A、B两球间相互作用力的大小为 故A正确,
