| 库仑定律（一） |
主编：黄冈中学物理集体备课组
一、点电荷
1、在带电体的大小比起它到其它带电体的距离小得多，以致带电体的形状和电荷在它上面的分布已无关紧要时，带电体可视为点电荷．
2、点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际并不存在．
特别提醒：
物理学中的理想模型是不存在的，但是在处理某些问题时往往要抓住主要矛盾，忽略次要因素，建立理想模型，这样可使研究的问题大大简化，同时可得到物理本质的东西．否则，将是一团乱麻，无从下手，寸步难行．
思考：
现有一个半径为20cm的带电圆盘，问能否把它看作点电荷?
答案：
能否把带电圆盘看作点电荷，不能只看大小，要视具体情况而定．若考虑它与10m远处的一个电子的作用力时，完全可以把它看作点电荷；若电子距圆盘只有1mm时，这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面，而不能看作点电荷．
二、库仑定律
1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线．
2、库仑力(静电力)的大小：
，其中静电力常量k=9.0×109N·m2/C2．
3、方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸．
4、定律的适用范围：真空中的点电荷．
三、应用库仑定律解题应注意的问题
1、适用条件：真空中两个点电荷间的相互作用．
2、库仑力具有力的一切性质：矢量性、相互性等，两点电荷间的库仑力是相互作用的，其大小相等，方向相反．
3、将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行．即用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中从而算出力的大小；力的方向再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判定．
4、要统一国际单位，与k=9.0×109N·m2/C2统一．
5、如果一个点电荷同时受到另外两个或更多的点电荷的作用力，可根据静电力叠加的原理求出合力．
例1、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，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个（ ）
A．等于
B．大于
C．小于
D．等于
解析：
由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r小．根据库仑定律，静电力一定大于
．电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r的两点上，所以说静电力也不等于
．正确选项为B．
答案：B
例2、(福建仙游现代中学高二检测)关于库仑定律的公式
，下列说法中正确的是（ ）
A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞，它们之间的静电力F→0
B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞
C．当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了
D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
答案：AD
例3、如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有（ ）
A.
B.
C.
D.
解：
以B球为研究对象，因B球先后平衡，于是有弹簧弹力等于库仑力，则
漏电前，有：
漏电后，有：
联立解得：
由于L0＋x2<L0＋x1，则
．故选C．
答案：C
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