三、库仑定律

[问题设计]

请同学们观察教材"研究电荷之间作用力的大小与哪些因素有关"的演示实验，分析小球挂在P1、P2、P3三个位置时丝线与竖直方向的夹角关系，由此可知两带电小球间的相互作用力与什么因素有关？

答案　由实验可知，两小球间的距离越小，丝线与竖直方向的夹角越大，说明两带电小球间的作用力跟小球间的距离有关．

[要点提炼]

1．对点电荷的理解

(1)"点电荷"指的是一种没有大小的带电体．

(2)看成点电荷的条件：

带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看成点电荷．

2．对库仑定律的理解

(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．即：F＝k.

(2)适用条件：①真空中；②点电荷．

(3)静电力的方向：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，作用力的方向在两点电荷的连线上．

(4)静电力常量k

①数值：k＝9.0×109 N·m2/C2.

②物理意义：真空中两个相距为1 m、电荷量都为1 C的点电荷之间的相互作用力为9.0×109 N.

说明　静电力具有力的共性，遵循牛顿第三定律和力的平行四边形定则．

[延伸思考]

根据公式F＝k，当r→0时，则库仑力F→∞，这种认识对吗？为什么？("→"表示"趋向于"，"∞"表示"无穷大")

答案　这种认识是错误的．因为当r→0时，两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现r＝0的情况，也就是说当r→0时，电荷已不能再看成是点电荷，所以违背了库仑定律的适用条件．