第二节库伦定律课堂探究探究一点电荷的理解·问题导引·观察图片,思考:实际中存在点电荷吗?同一个带电体为什么有时能看成点电荷,而有时又不能?提示:实际中不存在点电荷;当带电体的大小和形状及电荷分布对它们间的作用力影响可以忽略时,可以看作点电荷.·名师精讲·1.点电荷是理想化的物理模型点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.2.带电体看成点电荷的条件(1)一个带电体能否看成点电荷,要看它自身的大小是否比它们之间的距离小得多.即使是比较大的带电体,只要它们之间的距离足够大,也可以视为点电荷.(2)带电体的大小比相关的距离小多少时才能看成点电荷,还与问题所要求的精度有关.在测量精度要求的范围内,带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.3.点电荷只具有相对意义点电荷是一个相对的概念,一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定.4.注意区分点电荷与元电荷(1)元电荷是电荷量,点电荷是带电体的抽象,两者的内涵不同.(2)电子、质子的带电量等于元电荷,研究宏观问题时,电子、质子均可看作点电荷.点电荷的带电量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数倍.特别提醒(1)从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时,完全可以把它们视为点电荷.(2)带电的物体能否看成点电荷,有时还要考虑带电体的电荷分布情况.【例1】(多选)关于点电荷的说法正确的是()A.体积很小的带电体一定能看成点电荷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和形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看成点电荷D.一切带电体都有可能看成点电荷解析:一个带电体能否看作点电荷不是以其大小、形状而定,而是看它的大小、形状对它们之间作用力的影响是否可以忽略.若可以忽略,就可以看作点电荷,否则就不能看作点电荷.一切带电体都有可能看作点电荷,选项C、D正确.1答案:CD题后反思一个带电体能否看作点电荷,取决于它本身的大小是否比它们之间的距离小得多.探究二库仑定律的理解和应用·问题导引·如图为原子模型示意图,该模型中,电子绕原子核高速旋转,观察图片,思考:(1)电子旋转所需的向心力由什么力提供?(2)库仑力的大小与带电体的电性有关吗?提示:原子核对电子的吸引力提供向心力;库仑力的大小与带电体的电性无关.·名师精讲·1.静电力的确定方法(1)大小计算:利用库仑定律计算静电力大小时,不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入Q1、Q2的绝对值即可.(2)方向判断:利用同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引来判断.2.库仑定律的两个应用(1)应用库仑定律计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力.(2)应用库仑定律分析两个带电球体间的库仑力.①两个规则的均匀带电球体,相距比较远时,可以看成点电荷,库仑定律也适用,二者间的距离就是球心间的距离.②两个规则的带电球体相距比较近时,不能被看成点电荷,此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变.如图甲,若带同号电荷时,由于排斥而作用距离变大,此时122QQFkr<;如图乙,若带异号电荷时,由于吸引而作用距离变小,此时122QQFkr>.特别提醒(1)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99.010kN·m2/C2.(2)库仑定律不但适用于静止电荷,也适用于运动电荷.【例2】(多选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电荷2量是另一个的5倍,它们之间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们之间的库仑力大小可能为()A.59FB.45FC.54FD.95F解析:设一个球带电荷量为q,另一个球带电荷量为5q,由库仑定律得,22255qqkqFkrr.若两球带同号电荷,接触之后,每个小球的带电荷量为532qqq,库仑力123395qqFkFr,选项D正确.若两球带异号电荷,接触之后,每个小球的带电荷量为|5|22qqq,库仑力222245qqFkFr,选项B正确.答案:BD题后反思对带电体间的相互作用问题,在题中未给出具体电性的情...