《2022-2023学年高二物理备课优选导学案（人教版2019必修第三册）》9.2 库仑定律（解析版）
第 2 节 库仑定律
【自主预习】
知识点 1电荷之间的作用力
1. 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的① 成正比，与它们的②
成反比，作用力的方向在③ 。这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作④
或库仑力。
2.当带电体之间的⑤ 比它们自身的大小大得多，以致带电体的⑥ 、⑦ 及
电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电模型可以看作带电的点，叫作⑧
。
知识点 2库仑的实验
库仑做实验用的装置叫作⑨ 。通过悬丝扭转的⑩ 可以比较力的大小。
知识点 3静电力计算
两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷⑪ 对这个点电荷的作用力的⑫
和。
答案：
①电荷量的乘积 ②距离的二次方 ③它们的连线上 ④静电力 ⑤距离 ⑥形状 ⑦大小 ⑧点电荷
⑨库仑扭秤 ⑩角度 ⑪单独 矢量⑫
【方法突破】
一、点电荷模型
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,不能单凭它的大小和形状下结论。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。
【例 1】关于点电荷，下列说法正确的是( )
A．只有体积很小的带电体才可以看作点电荷
B．只有球形带电体才可以看作点电荷
C．只有带电量很少的带电体才可以看作点电荷
D．带电体能否被看作点电荷既不取决于带电体大小，也不取决于带电体的形状
【答案】D
【详解】当带电体的大小和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，与自身大小形状无具体关系，D 正确。
【针对训练 1】下列说法正确的是( )
A．自然界只有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷
B．元电荷即点电荷
C．“点电荷”是一种理想模型
D．元电荷实质上是指电子和质子本身
【答案】C
【详解】自然界只有两种电荷：正电荷、负电荷，故 A 错误；元电荷是最小的电荷量，不是点电荷，故 B
错误；点电荷是理想化的物理模型，是对实际带电体的简化，故 C 正确；元电荷等于电子或质子所带的电
量，但不是指电子和质子，故 D 错误；故选 C。
二、对库仑定律的理解
1.库仑力的确定方法:
(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:利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断。
2.两个点电荷间的库仑力:
(1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个电荷的电荷量及间距有关,跟它们的周围是否存在其
他电荷无关。
(2)两个电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律,与两个电荷的性质、带电多少均无关,即作用力与反作用
力总是等大反向。
3.两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,也适用库仑定律,球心间的距离就是二者的距离。
(2)两个规则的带电球体相距比较近时,不能被看作点电荷,此时两带电球体之间的作用距离会随所带电荷量
的改变而改变,即电荷的分布会发生改变。若带同种电荷时,如图(a),由于排斥而距离变大,此时 F<k ;若
带异种电荷时,如图(b),由于吸引而距离变小,此时 F>k 。
提醒:两个电荷间的距离 r→0 时,两电荷已失去了点电荷的前提条件,所以违背了库仑定律的适用条件,不能再
运用库仑定律计算两电荷间的相互作用力,因此不能认为 F→∞。
【例 2】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.
【答案】BD
【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F＝k，若金属球带异种电荷，接触后再分开， 其所带电
量先中和后均分，库仑力为F′＝k两球间库仑力的大小为F；若金属球带同种电荷，接触后再分开，其所
带电量先叠加后均分，库仑力为F′＝4k，两球间库仑力的大小为F；综上所述，故 BD 正确，AC 错误。
【针对训练 2】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( )
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