库仑定律所有公式

篇一：库仑定律说课稿 袁德军

《库仑定律》说课稿

袁德军

一、 说教材

1、 说课内容：高中物理第选修3-1第一章第二节库仑定律

2、 本节课在教材中的地位、作用和意义：

本单元教材的核心是库仑定律，它既是电荷间相互作用的基本规律，又是学习电场强度的基础。因此，在本单元教学中对电荷间的相互作用，不仅要求学生定性知道，而且通过库仑定律的教学还要求定量了解，但对库仑定律的解题应用，则只限于真空中两个点电荷间相互作用的一些简单计算。

3、 本节课的教学目标：

(1)．知识与技能目标

①明确点电荷是个理想模型，知道带电体简化为点电荷的条件。 ②会用文字描述库仑定律的内容与公式表达，能用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的作用力。

③了解库仑扭秤实验和库仑对电荷间相互作用的探究

④初步了解人类对电荷间相互作用的探究过程。

(2)．过程与方法目标 ①通过对库仑定律建立过程的探究与学习，初步了解研究物理问

题的一般程序，认识物理实验在物理学发展过程中的作用与地

位

②体会研究物理问题的一些常用的方法如：控制变量法，理想模型法、测量变换法等

(3)．情感态度与价值观

①培养学生“发现问题，提出假设，并用实验来验证”的探究物理规律的科学方法与思路

②通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样

篇一：3.1.2 库仑定律 学案

3．1．2 库仑定律

1．探究电荷间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，作用力________；距离减小时，作用力________．

2．探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系：保持两个电荷之间的距离不变，电荷量增大时，作用力________；电荷量减小时，作用力________．

3．静电力：________间的相互作用力，也叫________．它的大小与带电体的________及________有关．

4．点电荷：自身的________________比相互之间的距离______________的带电体．

5．库仑定律：真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小，与它们电荷量的乘积成____________，与它们距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________．

6．库仑定律的公式F＝________，式中k叫做静电力常量，k的数值是________．

一、点电荷 [问题情境]

1．点电荷是不是指带电荷量很小的带电体？是不是体积很小的带电体都可看做点电荷？ 2．点电荷与元点荷一样吗？

[要点提炼]

1．点电荷是只有电荷量，没有________和________的理想化模型．

2．带电体看

§1、1 库仑定律和电场强度

1．1．1、电荷守恒定律

大量实验证明：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变。这个定律为电荷守恒定律，它是物理学的重要定律之一。

我们熟知的摩擦起电就是电荷在不同物体间的转移，静电感应现象是电荷在同一物体上、不同部位间的转移。此外，液体和气体的电离以及电中和等实验现象都遵循电荷守恒定律。

1．1．2、库仑定律

真空中，两个静止的点电荷q1和q2之间的相互作用力的大小和两点电荷电量的乘积成正比，和它们之间距离r的平方成反比；作用力的方向沿它们的连线，同号相斥，异号相吸

F?kq1q2r2

式中k是比例常数，依赖于各量所用的单位，在国际单位制（SI）中的数值为：

k?14??0k?9?10N?m/C922（常将k写成

2的形式，?0是真空介电常数，

?0?8.85?10?12C/N?m）

2库仑定律成立的条件，归纳起来有三条：（1）电荷是点电荷；（2）两点电荷是静止或相对静止的；（3）只适用真空。 条件（1）很容易理解，但我们可以把任何连续分布的电荷看成无限多个电荷元（可视作点电荷）的集合，再利用叠加原理，求得非

第一次课： 2学时

1 题目： §5.1 库仑定律

§5.2 电场强度

2 目的： 1）会计算几种典型的带电体的场强 2）建立电场能量的概念 一、引入课题：

在十九世纪后半叶，物理学中引人了新的革命性的观点，它与旧的机械观不同，法拉第、麦克思韦、赫兹的成就使现代物理学得以发展，也极大的推动了现代科学技术的发展。这个新概念就是“场”。场的概念是力的概念延伸与发展，场可以通过力的效应来认识。电磁场是矢量场。 电磁学研究内容

(1)电磁现象的基本概念和基本规律

电荷、电流产生电场、磁场的规律， 电场和磁场的相互联系， 电磁场对电荷、电流的作用， 电磁场对物质的各种效应。

(2)处理电磁学问题的基本观点和方法。 〃电磁学内容：静电学 恒定电流 恒定电流的磁场 电磁感应 电磁场与电磁波 二、讲授新课：

第五章 静电场

§5.1 库仑定律

一、电荷量子化 1.电荷

摩擦起电和雷电使人们对电有了最早的认识，自然界有正电荷和负电荷两种电荷，它们同

库仑定律

初级理解：

库伦定律的适用条件：真空、静止、点电荷

（点电荷：当带电体的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间相互作用的影响可以忽略不计时，这样的带电体可看做点电荷。类比质点。）

1．库仑是法国工程师、物理学家，在电学研究方面做出了重大贡献，被誉为“电磁学中的牛顿”，库仑定律就是他在前人工作的基础上研究发现的。下列有关库仑定律的适用范围，正确的是( )

A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体

kqqB．根据公式F＝可知，当两个点电荷距离趋于0时，电场力将趋于无穷大

rC．点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的电场力大于q2对q1的电场力 D．库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用

解析：点电荷是只有电荷量，无大小、形状的理想化的模型，故A错；当r→0时，此时两个电荷将不能看做点电荷，库仑定律失去了成立的条件，故B错；电荷间的作用力由牛顿第三定律知大小是相等的，与q1、q2电荷量的大小无关，故C错，这样看来，只有D对。

答案：D

2．两个直径为d的带电金属小球，当它们相距100d时的作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为( )

A．F/100 C．100F

B．

【巩固练习】 一、选择题： 1．将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示．下列几种方法中能使两球都带电的是( )

A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开

C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开

D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电

2．如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量均为Q，两球之间的静电力为 ( )

A．等于 B．大于 C．小于 D．等于

3．如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量相等的电荷(可视做点电荷)，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F．现让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力为 ( )

11F B．吸引力，F

4833 C．排斥力，F D．排斥力，F

48 A．吸引力，

4．下列说法中正确的是 ( ) A．电子和质子都是元电荷

B．一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍 C．元电荷是最小的电荷量单

【巩固练习】 一、选择题： 1．将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示．下列几种方法中能使两球都带电的是( )

A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开

C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开

D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电

2．如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量均为Q，两球之间的静电力为 ( )

A．等于 B．大于 C．小于 D．等于

3．如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量相等的电荷(可视做点电荷)，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F．现让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力为 ( )

11F B．吸引力，F

4833 C．排斥力，F D．排斥力，F

48 A．吸引力，

4．下列说法中正确的是 ( ) A．电子和质子都是元电荷

B．一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍 C．元电荷是最小的电荷量单

高二物理 选修3-1 导学案 NO；2 班级 姓名 学习小组_ __ 评价

第一章 静电场 第二节 库仑定律 导学案

【学习目标】

1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量． 2．会用库仑定律的公式进行有关的计算． 3．知道库仑扭秤的实验原理．

4．激情投入，用库仑定律的公式进行有关的计算

【课前预习案】

【使用说明】

1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握：点电荷概念，知道静电力常量和两个点电荷间的相互作用规律及其适用条件，能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。 2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。 （一）教材助读

1、电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？采用什么方法来研究？

2、什么是点电荷？什么样的带电体可以看成点电荷？它是一种什么研究方法？

3.库仑定律的内容、表达式是什么？

4.什么是静电力常量？其K值为多少？是通过什么实验测量的？

库仑定律电场强度

一、电荷守恒与库仑定律

1.自然界中只存在两种电荷，即正电荷 和负电荷.电荷间相互作用的规律是同种 电荷相斥，异种电荷相吸.电量为 e=1.6×10-19C称为元电荷，任何物体 所带电荷量都是元电荷的整数倍.

2.摩擦起电、感应起电和电荷中和等现 象的本质都只是电荷的转移. 3.电荷既不能被创造，也不能被消灭， 它们只能是从一个物体转移到另一个物 体，或者从物体的一部分转移到另一部 分，系统的电荷代数和不变，这就是电 荷守恒定律.

4.库仑定律：F=kQ1Q2/r2,静电力常量 k=9×109N·m2/C2.说定律适用于真空中两 点电荷之间.Q1、Q2只需用绝对值代入即可求 得作用力大小，方向由两电荷的电性判断，两 电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力. 有时可将物体等效为点电荷.但“点”的位置 与电荷分布有关.

5.点电荷：物理模型，即如果满足相互之间 距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电 荷.

二、电场电场强度

1.电场是存在于电荷周围的特殊物质，静止 电荷之间的相互作用是通过电场来实施的. 2.电场强度是描述电场强弱的物理量.电场强 度的定义式为E=F/q,适用于一切电场.(1)E是矢量，规定E的

大学物理

10-2 真空中的库仑定律库仑 (C.A.Coulomb 1736 1806) 法国物理学家，1785 年通过扭秤实验创立库 仑定律, 使电磁学的研 究从定性进入定量阶段. 电荷的单位库仑以他的 姓氏命名.

大学物理

10-2 真空中的库仑定律

一 点电荷 带电体的线度与它们间的距离相比很小, 以至带电体的大小、形状和电荷分布对相互 作用力的影响可忽略不计,这样的带电体称为 点电荷 点电荷：理想模型

大学物理

10-2 真空中的库仑定律

二 库仑定律 真空中两个静止的点电荷之间的作用力 (静电力)与它们所带电量的乘积成正比,与它们 之间的距离的平方成反比,作用力沿着这两个点 电荷的连线. q1q2 F21 F12 k 2 r0 rq1 r0

r

q2

大学物理

10-2 真空中的库仑定律

1 q1q2 F r0 2 4 πε 0 r

k 8.99 109 N m2 C 21 0 8 85 10 12 C 2 .N 1.m 2 :真空中介电常数 4 k

施力电荷到受力电荷的位置矢量 r r0 沿着 r 方向的单位矢量

大学物理

10-2 真空中的库仑定律

r rr0