电学中的第一个定律———库仑定律 【学习目标】 1．知道摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体。 2．知道静电感应现象，知道静电感应也不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分。 3．知道电荷既不能创造，也不能被消灭，电荷是守恒的。 4．知道点电荷的概念。 5．理解库仑定律的含义，理解库仑定律的公式表达，知道静电力常量。 6．知道库仑扭秤的实验原理。 7．会用库仑定律的公式进行有关的计算。 【学习重难点】 库仑定律和库仑力；关于库仑定律的理解与应用 【学习过程】 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．当带电体之间的距离比它们自身有大小大得多时，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 （1）内容：真空中两个静止的 之间的作用力，跟它们所带 的乘积成正比，跟它们之间距离的 成反比，作用力的方向在它们的 。 （2）公式： ，式中k叫做 ，F是指电荷间的相互作用力，又叫做静电力或 。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电荷量的单位用库仑，力的单位用牛顿，距离的单位用米，则由实验得出k= 。使用上述公式时，电荷量一般用绝对值代入计算。 4．理解库仑定律应注意的问题 （1）库仑定律的适用条件。公式仅适用于 中（空气中近似成立）的两个 间的相互作用。如果其它条件不变，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。 （2）应注意将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向二者分别进行，即用公式计算库仑力的大小，不必将表示两个带电体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，再根据同种电荷相互排斥、异各电荷相互吸引来判断库仑力的方向，这样可以避免不必要的麻烦和可能出现的错误。 （3）库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上尽管很相似，但仍是性质不同的两种力。在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比 强得多。 （4）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 组成的。只要知道了带电体一的电荷分布情况，根据库仑定律和_____，就可以求出何意带电体间的静电力的大小和方向。 5．库仑的实验 （1）库仑做实验用的装置叫做 ，库仑实验的研究方法是 。 （2）库仑所处的时代还不能测量物体所带的电荷量，但是库仑巧妙地运用了 的方法解决了电荷量的定量测量的难题。 【探究与生成】 【例1】 在真空中两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为，B球带电量为，两球相距。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？ 【分析与解】两小球可视为点电荷，未接触时，小球间库仑力 两球接触后，部分电荷中和，剩余净电荷为，由于两金属球完全相同，净电荷最后均分，各带，此时两球间库仑力 【拓展与分享】两带电导体接触时，净电荷的分配与导体的形状、大小等因数有关。对两个完全相同金属球：（1）若接触前分别带电为Q1．Q2，则接触后两球带电均为；（2）若接触前分别带电Q1．－Q2，则接触后两球带电均为。其实，库仑在实验研究电荷间相互作用而得到库仑定律的过程中，就是利用以上方法来改变和控制电荷的电荷量的。 【例2】从库仑定律的公式看出，当两个电荷间的距离趋近于零时，两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？ 【分析与解】这种说法不正确。因为库仑定律的适用范围是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋近于零时，任何小的带电体都不可能再看作是点电荷了，因而它们之间的作用力的大小已不能用库仑定律进行计算和判断。 【例3】相距L的点电荷A、B的所带电荷量分别为+4Q和-Q，要引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平 ... ...
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