河北省石家庄二中高中物理 1库仑定 6页

第二节 库仑定 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎1．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法．‎ ‎2．掌握库仑定律的内容及公式，会用库仑定律求解有关问题．‎ ‎3．通过静电力和万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性．‎ ‎【知识储备】‎ ‎1．质点的概念．‎ ‎2．万有引力定律的内容及适用条件．‎ ‎【自主预习】‎ ‎1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关： 一是与 有关， 二是与 有关．‎ ‎2．当带电体之间的 比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作 ．‎ ‎3．库仑定律：真空中两个 间相互作用的静电力跟它们的 成正比，跟它们的 成反比，作用力的方向在 上．公式：F= ，式中k叫做 ．如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用 ，力的单位用 ，距离的单位用 ，则由实验得出k=9×109 ．使用上述公式时，电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算．如果其它条件不变，让两点电荷在介质中，其作用力将比它们在真空中的作用力小．‎ ‎4．库仑的实验中用了怎样的物理方法去研究“A和C之问的作用力与它们距离r的关系”？‎ 在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有．库仑用了怎样的方法解决了电荷量问题？‎ ‎5．库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式，但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的．只要知道了带电体上的电荷分布情况，根据库仑定律和力的合成法则，就可以求出任意带电体之间的静电力．‎ ‎【我的困惑】‎ ‎【要点突破】‎ ‎1．点电荷 ‎2．库仑定律 ‎3．库仑的实验 ‎【典例剖析】‎ ‎【例1】教材P7‎ ‎【例2】教材P8‎ ‎【达标检测】‎ ‎1．关于点电荷的说法，正确的是（ ）‎ A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 D．一切带电体都可以看成是点电荷 ‎2． 关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是( )‎ A．当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0‎ B．当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞‎ C．当两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了 D．当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了2、3．真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的3倍，它们之间作用力的大小等于（ ）‎ A．F 　　 B．‎3F　 　C．F/3 　　 D．F/9‎ ‎4． A、B两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B间相互作用的库仑力将( )‎ A．可能变大 B．可能变小 C．一定不变 D．无法确定 ‎5． 真空中两个相同的金属小球A和B，带电荷量分别为QA=2×10‎-8C和QB=4×10‎-8C，相互作用力为F．若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为( )‎ A． B．F C． D．‎ ‎6．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是 A．每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变 B．保持点电荷的带电荷量不变，使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍 C．使一个点电荷的带电荷量加倍，另一个点电荷电荷量保持不变，同时将两点电荷间的距离减小为原来的 D．保持点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的 ‎7．两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5．0×10－‎9C，B球带电量为－7．0×10－‎9C，两球相距1ｍ．问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？‎ ‎8．相距L的固定点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q，要引入第三个点电荷C，使点电荷C处于平衡状态，求电荷C的电量和放置的位置．‎ 拓展:若A 、B为同号点电荷，引入第三个电荷C，使三个点电荷均平衡，则C应放在何处？C的电性和电量如何？‎ ‎9．如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少?‎ 课后练习 ‎1．如图所示，质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，那么（ ）‎ A．两球一定带异种电荷 B．q1一定大于q2‎ C．m1一定小于m2‎ D．m1所受库仑力一定大于m2所受的库仑力 ‎2．两点电荷A、B带电量qA＞qB，在真空中相距为L0，现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置当A、B为：‎ A．同种电荷时，在A、B连线上靠近B一侧 B．同种电荷时，在A、B连线上靠近A一侧 C．异种电荷时，在BA连线的延长线上靠近A一侧 D．异种电荷时，在AB连线的延长线上靠近B一侧 ‎3．如图图所示，有大小相同的A、B、C三个金属球，A、B带等量异种电荷，中间连接一个轻质绝缘的弹簧，放在光滑的绝缘水平面上，平衡时弹簧压缩量为X0，现将不带电的C球和A球接触一下，然后拿走，则产生新平衡时弹簧的压缩量X为（ ）‎ A．X=X0 B．X＞X‎0 C．X＜X0 D．X=X0‎ ‎4．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电引力为F．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，它们间的距离变为2r，则它们之间的静电引力将变为( )‎ A． B． C． D． ‎ ‎5．两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45°角，棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球，如图所示．现让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多大时，小球的速度达到最大值?‎ ‎6．两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F．现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为( )‎ A． B． C． D．‎