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1、9.2 库伦定律库伦定律巴州一中物理备课组巴州一中物理备课组巴州一中物理备课组巴州一中物理备课组 伏军伏军伏军伏军（第二课时）（第二课时）1.1.进一步进一步理解库仑定律的含义及其表达式。理解库仑定律的含义及其表达式。2 2.会分析与库仑力相关的平衡问题。会分析与库仑力相关的平衡问题。学习目标学习目标一一.库仑定律库仑定律 表达式：表达式：方向：在两点电荷的连线上方向：在两点电荷的连线上 ,同种电荷相斥同种电荷相斥 ,异种电荷相吸。异种电荷相吸。静电力常量：静电力常量：k=9.0109 Nm2/C2。q1和和q2：两点电荷的电荷量。：两点电荷的电荷量。(计算大小时只将电荷量的绝对值代入计算大小
2、时只将电荷量的绝对值代入)r：两点电荷间的距离。：两点电荷间的距离。1.1.适用条件适用条件真空真空中中静止静止的的点电荷点电荷2.2.点电荷点电荷带电体的形状、大小及电荷分布状况带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作对它们之间的作用力的影响可以忽略用力的影响可以忽略时可看作带电的点，叫做点电荷。时可看作带电的点，叫做点电荷。在干燥的空气中，在干燥的空气中，库仑定律也近似适用库仑定律也近似适用点电荷是一种点电荷是一种理想模型理想模型，类似，类似于力学中的质点，实际不存在于力学中的质点，实际不存在一一.库仑定律库仑定律a.a.两电荷均静止两电荷均静止b.b.一个电荷静止，一个电荷运动一个
3、电荷静止，一个电荷运动思考：两个带电球体，是否可以看成是集中在球心位置的点电荷？特殊情况：特殊情况：两个均匀带电球体相距足够远两个均匀带电球体相距足够远也可以，也可以，此时此时r应为两球心间的距离。应为两球心间的距离。一一.库仑定律库仑定律dq1q2+-如果相距不够远，会有什么情况？已知：真空中有三个点电荷，它们固定在边长 L=50cm的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+210-6C。求：它们各自所受的库仑力q1q2q3F2F1F两个点电荷之间的作用力两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在不因第三个点电荷的存在而有所改变。而有所改变。多个点电荷对同一点电荷多个点电荷对同一点电荷的作
4、用力等于各点电荷单的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的独对这个电荷的作用力的矢量和矢量和。【思考题思考题】ABAB是一根均匀带电直棒，是一根均匀带电直棒，C C是一带电小球（球很小是一带电小球（球很小可看成点电荷），球正好在直棒的中垂线上，二者相隔一定距可看成点电荷），球正好在直棒的中垂线上，二者相隔一定距离，都带正电，请你分析直棒对球的作用力方向。离，都带正电，请你分析直棒对球的作用力方向。OABC+Fq1q3q2二、三个自由点电荷平衡问题三个小球都平衡时，q3在什么位置？q3与q1、q2带电性质如何？q3与的q1、q2大小关系如何？例题例题:在一条直线上有两个相距在一条直线上有两个
5、相距0.4m的点电荷的点电荷A、B,A带电带电+Q，B带电带电-9Q.现引入第三个点电荷现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷？放在何处应带什么性质的电荷？放在何处？所带电量为多少？所带电量为多少？0.4mAB+Q-9Q1.若引入的是若引入的是正电荷正电荷C，考查它在，考查它在B的右侧、的右侧、AB之间、之间、A的左侧的左侧受力情况。受力情况。(1)B的右侧的右侧(2)AB之间之间(3)A的左侧的左侧0.4mAB+Q-9Q2.若引入的是若引入的是负电荷负电荷C，考查它在，考查它在B的右侧、的右侧、AB之间、之间、A的左侧
6、的左侧受力情况。受力情况。(1)B的右侧的右侧(2)AB之间之间(3)A的左侧的左侧+-qCACBrAB经验总结经验总结（1 1）电荷种类：两同夹异）电荷种类：两同夹异（2 2）电荷位置：近小远大）电荷位置：近小远大（3 3）电量大小：两大夹小）电量大小：两大夹小一条直线上，三个电荷一条直线上，三个电荷均保持平衡状态：均保持平衡状态：rACqAqB【练练 1】光滑绝缘的水平地面上有相距为光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷的点电荷A、B，带电量分，带电量分别为别为4Q和和+Q，今引入第三个点电荷，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状，使三个点电荷都处于平衡状态，则态，则C的电量和放
7、置的位置是（的电量和放置的位置是（）A.Q，在，在A左侧距左侧距A为为L处处 B.2Q，在，在A左侧距左侧距A为为L/2处处C.4Q，在，在B右侧距右侧距B为为L处处 D.+2Q，在，在A右侧距右侧距A为为3L/2处处思路：（1）先定性判断内外侧、电荷性质（2）再根据平衡方程定量求电荷量大小或求距离C C练习练习2 2.真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q Q1 1Q Q2 2，点电荷，点电荷q q置于置于Q Q1 1、Q Q2 2连线上某点时，正好处于平衡，则连线上某点时，正好处于平衡，则()A Aq q一定是正电荷一定是正电荷B Bq q一定是
8、负电荷一定是负电荷C Cq q离离Q Q2 2比离比离Q Q1 1远远 D Dq q离离Q Q2 2比离比离Q Q1 1近近【变式训练变式训练】如图所示，三个点电荷如图所示，三个点电荷q1、q2、q3，固定在一直线上，固定在一直线上，q2与与q3距离为距离为q1与与q2距离的距离的2倍，每个点电荷所受静电力的合均为零，倍，每个点电荷所受静电力的合均为零，由此可以判定，三个点电荷的由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比电荷量之比q1：q2：q3为（为（）A.-9:4:(-36)B.9:4:36 C.-3:2:(-6)D.3:2:6A Aq q1 1q q2 2q q3 3三、和三、和库仑力相关的三
9、力平衡问题库仑力相关的三力平衡问题例题：两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质例题：两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为量分别为m1、m2，电荷量分别为，电荷量分别为q1、q2，用绝缘丝线悬挂后，因，用绝缘丝线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角1 和和2(1 m2 B.m1 q2 D.q1 q2Am1gFT1T2Fm2g1 m2.由上述分析过程可以看出，由上述分析过程可以看出，夹角与电量大小无关！夹角与电量大小无关！例例题题：如如图图所所示示，真真空空中中两两个个相相同同的的小小球球带带有有等等量量同
10、同种种电电荷荷，质质量量均均为为0.1g。分分别别用用10cm长长的的绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂于于绝绝缘缘天天花花板板的的同同一一点点，当当平平衡衡时时B球球偏偏离离竖竖直直方方向向600，A球球竖竖直直悬挂且与墙壁接触。求：悬挂且与墙壁接触。求：（1）每个小球的带电量每个小球的带电量;（2）墙壁受到的压力）墙壁受到的压力;（3）每条细线的拉力每条细线的拉力.F1F2FT1FT2mgmgFN对A：对B：其中：解得：对A、B球受力分析总结规律方法 带电体力学问题的一般处理方法1、确定研究对象2、受力分析:分清受什么力;（库仑力也叫静电力，是性质力）3、状态分析:平衡状态还是其他状态;4、根据规律列方程求解.要熟练掌握库仑定律.作业作业课时评价课时评价 9,10,11,12 9,10,11,12