课程总体目标

通过扭秤实验探究真空中两点电荷间相互作用力与电荷量、距离的关系，掌握库仑定律及适用条件，理解点电荷模型，并能运用矢量叠加计算多个点电荷的静电力。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
扭秤实验

了解库仑用扭秤定量研究静电力，通过放大微小力与转换测距的思想。

知识理解
2
库仑定律

掌握真空中两点电荷间作用力 F=k乘Q1乘Q2除以r平方，与电荷量乘积成正比、与距离平方成反比。

知识理解
3
适用条件

明确库仑定律适用于真空中静止的点电荷，空气近似可用。

技能应用
4
点电荷

理解点电荷是忽略大小形状的抽象模型，类似质点，取决于研究尺度。

知识理解
5
静电力叠加

知道多个点电荷对某电荷的力可矢量合成，满足力的独立性。

科学探究
6
平衡问题

能应用库仑力与库仑定律分析三个点电荷的共线平衡条件。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    回顾电荷相互作用，引出库仑扭秤实验定量研究静电力。

  • 2
    巩固阶段

    得出库仑定律与点电荷模型，明确适用条件与比例系数 k。

  • 3
    练习阶段

    通过静电力叠加与三电荷平衡问题巩固矢量计算方法。

完成后你将掌握

库仑定律 F=kQ₁Q₂/r²（k≈9×10⁹ N·m²/C²），适用于真空中静止点电荷；方向沿连线、同斥异吸。
点电荷是理想模型（类比质点），当带电体尺寸远小于间距时可视为点电荷；库仑力也满足矢量叠加。
三个点电荷共线平衡时，两同夹异、两大夹小，且各电荷所受合力均为零。