《2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）》1.2 （讲义）库仑定律（解析版）

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1.2 库仑定律
【基础知识梳理】
知识点 库仑定律
1．点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，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以忽略时，带电体可以看做点电荷．
【补充】
(1)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)带电体能否看成点电荷视具体问题而定．如果带电体的大小比带电体间的距离小得
多，则带电体的大小及形状就可以忽略，此时带电体就可以看成点电荷．
2．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)公式：F＝k，其中 k＝9.0 × 10 9
N·m2/C2，叫做静电力常量．
(3)适用条件：①在真空中；②静止点电荷．
【补充】
(1)利用库仑定律计算大小时，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)当r→0时，电荷不能再看成点电荷，库仑定律不再适用。
(3)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小
的电荷作用力大。
(4)两个规则的带电球体相距比较近时，电荷的分布会发生改变，库仑定律不再适用。
3．库仑的实验
(1)库仑扭秤实验是通过悬丝扭转角度比较静电力 F大小的．实验结果发现静电力 F与
距离 r的二次方成反比．
(2)库仑在实验中为研究 F与q的关系，采用的是用两个完全相同的金属小球接触，电
荷量平分的方法，发现 F与q1和q2的乘积成正比．
4．库仑力的叠加
（1）对于三个或三个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的库仑力，都等于其余所
有点电荷单独对它作用产生的库仑力的矢量和．
（2）三个自由点电荷的平衡问题
①　条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷的位置是另外两个
点电荷的合场强为零的位置。
②　规律
【例题讲解】
1．对点电荷的理解
例. (多选)下列说法中正确的是(　　)
A．点电荷是一种理想化模型，实际上点电荷是不存在的
B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体
C．只有球形带电体才可以看成点电荷
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状、大小和电荷分
布状况对所研究问题的影响是否可以忽略不计
【答案】　AD
【解析】　点电荷是一种理想化模型，实际中并不存在；一个带电体能否看成点电荷不是
看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状、大小和电荷分布状况对所研究问题
的影响能否忽略不计，A、D对．
【练】物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。关于点电荷
说法正确的是（　　）
A．点电荷的带电量可以是任意值
B．物体带电量很大时不可以看作点电荷
C．体积很小的带电体一定能看成点电荷
D．“点电荷”模型与运动学的“质点”模型类似
【答案】D
【详解】A．带电体的电量一定是元电荷的整数倍，即点电荷的电荷量不能是任意值，选
项A错误；BC．当带电体的大小、形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体
可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量
大小无关，选项 B、C错误；D．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是理想化物理
模型，“点电荷”模型忽略自身形状和体积，相当于运动学的“质点”模型，选项 D正确。
故选D。
2．对库仑定理的理解
例. 若把库仑定律的表达式写成更简洁的形式 F=，式中距离 r的单位是 m，作用力 F的
单位是 N，由此式可定义一种电荷量 q的新单位，则用国际单位表示，该新单位是（　
　）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】根据 则根据 F=则 所以该新单位是
则A正确；BCD 错误；故选A。
【练1】在真空中，两个带电荷量分别为+2q和-4q的相同小球 A、B（视为点电荷），相隔
一定的距离，A受库仑力大小为 F；若现将 A、B两球接触一下再放回原处，则 A受库仑力
大小为：（　　）
A．B．C．D．F
【答案】A
【详解】两个完全相同的带电小球，接触时电荷先中和，后均分。A、B小球没接触前，根
据库仑定律 A、B小球接触后 根据库仑定律 故选
A。
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