师梦圆 [VIP精品资料介绍] 课件教案试卷说课
首页 > 知识点总结 > 高中物理

库仑定律

知识点详情

库仑定律知识点包括库仑的实验、对库仑定律的理解等部分,有关库仑定律的详情如下:

库仑的实验

1.实验装置

库仑扭秤(如图所示)

2.实验过程

(1)改变AC之间的距离,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力F与__距离r__的关系。

(2)根据两完全相同的金属球接触后所带电荷量__相等__,改变小球带电荷量,研究静电力F与小球带电荷量q1q2的关系。

3.实验结论

(1)力F与距离r的二次方成反比,即 

(2)力Fq1q2的乘积成正比,即__Fq1q2__。由此可得:F= ,其中k叫作静电力常量,k=9.0×109 N·m2/C2

对库仑定律的理解

1.库仑定律的适用条件

(1)真空中;(2)静止点电荷。

以上两个条件是理想化的,在空气中也近似成立。

2.k值的确定

库仑定律中的静电力常量k,只有在公式中的各量都采用国际单位时,才可以取k=9.0×109 N·m2/C2

3.库仑力是“性质力”

库仑力是电荷之间的一种相互作用力,具有自己的特性,与重力、弹力、摩擦力一样是一种“性质力”。同样具有力的共性,例如两个点电荷之间的相互作用力也遵守牛顿第三定律——大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在实际应用时,与其他力一样,受力分析时不能漏掉,对物体的平衡或运动起着独立的作用。

4.库仑定律与万有引力定律的比较

定律

共同点

区别

影响大小

的因素

万有引力定律

①都与距离的平方成反比

②都有一个常量

与两个物体质量有关,只有引力

m1m2r

库仑定律

与两个物体电荷量有关,有引力,也有斥力

q1q2r

 

特别提醒

有人根据推出,当r→0时,F→∞,从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析是错误的,因为当r→0时,两带电体已不能看作点电荷,库仑定律及其公式也就不再适用,何况实际电荷都有一定的大小,根本不可能出现r=0的情况,也就是r=0时,不能利用公式计算静电力大小了。

5.求解涉及库仑力的平衡问题的解题思路

涉及库仑力的平衡问题与纯力学平衡问题的分析方法一样,受力分析是 基础,应用平衡条件是关键,都可以通过解析法、图示法或两种方法相 结合解决问题,但要注意库仑力的大小随着电荷间距变化的特点。具体步骤如下:

6.“三个自由点电荷平衡”的问题

(1)平衡的条件:每个点电荷受到的另外两个点电荷的合力为零或每个 点电荷处于另外两个点电荷产生的电场中合电场强度为零的位置。

(2)平衡规律

典型例题
【第1题】  

(多选)两个分别带有电荷量绝对值为Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为(  )

A.12F

B.

C.

D.

【第2题】  

如图所示,光滑绝缘的水平面上的P点固定一个带正电的点电荷,在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点),以向右为正方向,下列选项中能反映小球运动速度随时间变化规律的是(  )

高中物理知识点大全

精品课件网VIP会员