2　库仑定律

[学科素养与目标要求]

物理观念：知道点电荷的概念，理解库仑定律的内容、公式及适用条件.

科学探究：经历探究电荷间作用力与电荷量及电荷间距离的关系的实验过程.

科学思维：1.通过抽象概括建立点电荷这种理想化模型.2.进一步了解控制变量法在实验中的作用.3.会用库仑定律进行有关的计算.

一、探究影响电荷间相互作用力的因素

1.实验现象：(如图1所示)

图1

(1)小球带电荷量一定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小.

(2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大.

2.实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小.

二、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，这样的带电体就可以看做点电荷.

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＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量.

(3)适用条件：a.在真空中；b.点电荷.

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.