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(文章引自：《物理教师》2011年第32卷第2期，作者：曾自力）
1 问题的提出
笔者一次听课,内容是“库仑定律”. 课上教师特别指出 库仑定律的适用条件有 3 点:①真空;②静止电荷;⑧点电 荷. 接下来讲解课本上的一道例题(粤教版选修 3-1 第 7 页):
氢原子由 1 个质子和 1 个电子组成. 根据经典模型 ,电 子绕核做圆周运动,轨道半径 r 是 5. 3×10-11 m. 求: 电子 受到的静电力.
解析: 由库仑定律, 静电力的大小为
教师讲完后,一位细心的学生问: 库仑定律的适用条件 是静止电荷,但本题电子做圆周运动, 不能用库仑定律.
2 两种教材的表述
为了回答学生的问题, 笔者仔细阅读了人教版和粤教 版教材,发现对库仑定律的表述略有不同.
人教版 : 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.
粤教版 : 真空中两个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.
粤教版跟人教版相比,缺少了“静止”条件, 谁是谁非呢?
3 库仑定律适用于静止源电荷
库仑定律是一条实验定律, 是库仑通过著名的扭秤实 验, 于 1785 年总结出在真空中的两个静止点电荷相互作用 规律. 那么,库仑定律适用于运动电荷吗? 由于运动电荷除 了激发电场外, 还要激发磁场, 可以证明, 库仑定律中静止 条件可以放宽成: 静止源电荷(施力电荷)对运动电荷的作 用力, 但不能推广到运动电荷对静止电荷的作用力。
综上所述, 对库仑定律的表述, 人教版加上“静止” , 是 传统教材的表述方法, 但使条件过窄, 而粤教版没加“静止” 条件,目的是避免在概念的严密性上纠缠, 符合新课程理 念, 但又使条件过宽,笔者认为这都不利于学生对库仑定律 的真正理解, 不管哪种表述, 作为教师, 都应该向学生说明 库仑定律的适用条件: 源电荷是静止的,受力电荷可以是运动的。
