第 2 节 库仑定律1.点电荷是理想模型,当带电体的大小和形状在研究的问题中的影响可以忽略时,带电体可被看成点电荷。2.库仑定律表达式为 F=k,此式仅适用于真空中的点电荷。静电力常量 k=9.0×109 N·m2/C2。一、探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验原理:如图 121 所示,小球受 Q 的斥力,丝线偏转。图 121F=mg tan _θ,θ 变大,F 变大。2.实验现象(1)小球带电荷量不变时,距离带电物体越远,丝线偏离竖直方向的角度越小。(2)小球处于同一位置时,小球所带的电荷量越大,丝线偏离竖直方向的角度越大。3.实验结论:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小。二、库仑定律1.库仑力:电荷间的相互作用力,也叫做静电力。2.点电荷:带电体间的距离比自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时,可将带电体看做带电的点,即为点电荷。 3.库仑定律(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式:F=k,k=9.0×10 9 _N·m 2 /C 2 ,叫做静电力常量。(3)适用条件:真空中的点电荷。三、库仑的实验1.实验装置:库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。如图 122 所示,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球 A,另一端有一个不带电的球 B,B 与 A 所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球 C 插入容器并使它靠近 A 时,A 和 C 之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。图 1222.实验步骤(1)改变 A 和 C 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)改变 A 和 C 的带电荷量,记录每次悬丝扭转的角度,便可找出力 F 与带电荷量 q _之间的关系。3.实验结论(1)力 F 与距离 r 的二次方成反比,即 F ∝ 。(2)力 F 与 q1和 q2的乘积成正比,即 F ∝ q 1q2。所以 F∝或 F=k。1.自主思考——判一判(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。(×)(2)实验表明两个带电体的距离越大,作用力就越小。(√)(3)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型。(√)(4)球形带电体一定可以看成点电荷。(×)(5)很大的带电体也有可能看做点电荷。(√)2.合作探究——议一议(1)比较库仑定律 F=k 与...