电荷及其守恒定律教案(3)

来源：网络收集时间：2026-08-26

导读： 2．库仑定律适用于真空中的点电荷。 ?kq1q2r2 ，各个击破 1.对库仑定律的解读：（1）库仑定律适用于计算真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力。（2）库仑力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，满足力的平行

2．库仑定律适用于真空中的点电荷。

?kq1q2r2 ，

各个击破

1.对库仑定律的解读：

（1）库仑定律适用于计算真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力。

（2）库仑力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，满足力的平行四边形定则，当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理通过力的合成求出合力。

（3）两电荷之间的距离趋于零时，电荷不能视为点电荷，因此不能根据库仑定律得到库仑力无穷大的结论。

（4）库仑扭秤实验中的技巧在于：①微小量的放大，②等分电量法确定电量。 2.对库仑定律的应用：

点电荷的电性有正负之分，但在计算库仑力的大小时，可用所带电量的绝对值进行计算，不必代入电荷的正负号，库仑力的方向沿两个点电荷连线，根据同性相斥，异性相吸来决定是引力还是斥力.

? 互动空间

讨论与交流：

（1）库仑定律和万有引力定律有什么相似之处？

答案：库仑力和万有引力都和距离的平方成反比，只适用于质点或点电荷间。

（2）甲同学认为氢原子中电子与质子的静电力远比万有引力大，由此认为，在研究微观带电粒子的相互作用时，通常可以忽略万有引力。对吗？

答案：该同学说法正确。在微观世界里，电场力起主要作用，而在宏观世界里，万有引力却显现出它的强大。地球由于受太阳的万有引力而围绕太阳旋转，因为地球和太阳的质量非常大。

（3）乙同学认为空间中如果有几个点电荷同时存在，就不能应用库仑定律来解决它们受到的静电力，你认为这种说法对吗？

答案：该同学说法不正确。当一个点电荷受到多个点电荷的作用时，可以根据力的独立作用原理通过力的合成求出合力。在求两两点电荷间的相互作用力时，仍可适用库仑定律。

例2. A、B两个相同的小球，半径为r=0.2cm，球心相距d=10m，QA=2×10C，QB=-10C。他们之间的库仑力F有多大？

?6?6QQ2?10?10912解析： F?k?9.0?10??1.8?10?6N22r(10)－11

-6

针对训练2.两个相同的金属小球，一个带电Q1=4.0×10（1）两球相距50 cm时，它们之间的静电力？

C，另一个带电Q2=－6.0×10

－11

C.

电场第一节- 8 -

（2）把两球接触，分开后使它们仍相距50 cm，它们之间的静电力？阅读与理解：相同金属球接触，电量先中和，再等分，带相同电荷量。解析:（1）F1=k

Q1Q2?8.6?10?11N2r 引力（2）接触后再分开两球，带电量都为

Q??1.0?10?11C，所以它们之间的静电力F2=k

QQ?12?3.6?10N 斥力 2r过程与方法：带电金属小球在解题时，可理解为点电荷，直接使用库仑定律；两球接触，电量重新分布，如原来带异种电荷，则先中和，剩余电量再等分，库仑力的大小也随之改变。

例3.两个带有等量同种电荷的小球，质量均为m，用长L的丝线挂在同一点，平衡时两球相距d，则每个小球的带电量q为多少？

阅读与理解：三力平衡问题，一般通过找直角三角形来求得各力的大小。

kq2解析：左边小球受力如图，由库仑定律Fc?2r Fc?mgtan?

由几何关系：tan?? 其中r=d

d2dL2?()22 得 q?mgd3k4L?d22

针对训练3.如图所示，带有同种电荷的小球A和B用绝缘细线悬挂，静止时两细线与竖直方向的夹角分别为α和β，两球在同一水平面上，且α<β，由此可知（）

A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．B球的质量较大

C．两球受到的库仑力大小相等 D．A球的质量大

解析：两球的库仑力为两球之间的相互作用力，大小相等，方向相反。答案：CD

例4.固定的两个带正电的点电荷q1和q2，电荷量之比为1:4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要q3能处于平衡状态，对q3的位置、正负、电荷量有何要求？

解析:q1和q2的位置如图所示，要q3平衡，则要q1对q3的库仑力F13与q2对q3的库仑力F23大小相等，方向相反。要F13与F23方向相反，由图可知q3必在q1 、q2的连线之间。设q3与q1的距离为x，则q3与q2的距离为(d-x)。

A α β B q1q2由F?kr2q1q3q2q3得：k?kx2(d?x)2d

得x?3q1

q2 + + 对q3电荷量的大小、电荷的正负均无要求。

拓展:如果q1、q2为异种电荷，要F13与F23方向相反，可知q3必在q1 、q2连线的左侧或右侧延长

线上。要F13=F23，因q1

电场第一节- 9 -

过程与方法：如果要求q1、q2、q3只在库仑力作用下，都处于平衡状态，条件是：三点共线（三点处于同一直线上），两大夹小（中间的点电荷电量是最小的，且与电量大的点电荷相距较远），两同夹异（两侧的电荷电性相同，且与中间电荷电性相反）。

针对训练4.真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（）

A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷 C．q距离Q2比距离Q1远 D．q距离Q2比距离Q1近

解析:q可正可负，但q必在两电荷中间，且距离Q2较近，故选D 即时反馈： 1. 2. 3.

即时反馈参考答案:

1. 库仑定律适用于计算真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力。

2. 空间存在点电荷的情况，进行受力分析时要考虑到库仑力的存在，受力分析次序为：重力、静电力、（找接触面）弹力、摩擦力。注意库仑力的方向沿两个点电荷连线。

3. 如果要求q1、q2、q3只在库仑力作用下，都处于平衡状态，条件是：三点共线，两大夹小，两同夹异.

本节内容综合归纳:

1. 本知识点主要有质点、库仑定律； 2. 过程与方法总结：

（1）根据研究问题的需要，抓住问题的主要矛盾，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，

实现使复杂问题简单化的目的，理想化模型是研究问题的重要科学方法。

（2）库仑定律适用于计算真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，空间存在点电荷的情

况，进行受力分析时要考虑到库仑力的存在，具体受力分析方法类似高一学过的知识。

3. 本节疑点和易错点：

（1）大的带电体不一定不能看成点电荷，小的带电体不一定能看成点电荷。（2）受力分析时要注意库仑力的方向沿两个点电荷连线。

（3）三个点电荷只在库仑力作用下，都处于平衡状态，每个点电荷受到两个库仑力，共有3

对作用力与反作用力，可列出3个库仑力的表达式，全部大小相等。

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