沪科版高中物理选修3-1课件：第1章 电荷的相互作用 章末总结

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1、章末总结,第一章,内容索引,网络构建,题型探究,达标检测,网络构建,1,电荷的相互作用,使物体 带电的 方式,两个 概念,元电荷：e_ 点电荷：理想化物理模型,起电：相互摩擦的物体分别得失电子而带电起电：用感应的方法使物体带电 接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体,两个基本 定律,电荷守恒定律：孤立的系统电荷的 保持不变 库仑定律：F_，其中k9.0109 Nm2/C2,摩擦,感应,1.61019 C,总量,电荷的 相互作用,静电与 生活,雷电与避雷 静电与现代科技 静电的危害及控制,2,题型探究,一、库仑定律的基本应用,带电体受静电力作用时，分析方法同力学中的方法：可以把力进行合成和分解

2、，可以与其他力相平衡，同样满足平衡条件或牛顿第二定律，只不过比力学中多了一个静电力,例1 如图1所示，两个正点电荷q1、q2的电荷量都是3 C，静止于真空中，相距r2 m.(1)在它们的连线AB的中点O放入正点电荷Q，求Q受的静电力,答案,解析,图1,0,在A、B连线的中点上，放入的正点电荷Q受到两个正点电荷q1、q2静电力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零,(2)在O点放入负点电荷Q，求Q受的静电力,答案,解析,0,如果在O点放入负点电荷Q，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零,(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3，q31 C且AC1 m，求q3受的静电力,

3、答案,解析,31010 N，方向沿AB的连线由A指向B,二、静电力作用下的三电荷平衡问题 同一直线上的三个自由点电荷，彼此间存在相互作用的静电力，在三个电荷都处于平衡状态的情况下，每个电荷受其余两个电荷的作用力的合力为零，因此可以对三个电荷分别列平衡方程求解(解题时只需列其中两个电荷的平衡方程即可) 同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时，电荷间的关系为：“两同夹异”、“两大夹小”、“近小远大”,例2 如图2所示，带电荷量分别为q和4q的两点电荷A、B，相距L，求在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？,图2,答案,解析,由平衡条件知，点电荷必在A、B之间，且带负电

4、设该电荷带电荷量为Q，距A为r，则距B为Lr，根据库仑定律，对A、B列平衡方程：,针对训练 下列各组共线的三个自由电荷，可以平衡的是 A.4Q 4Q 4Q B.4Q 5Q 3Q C.9Q 4Q 36Q D.4Q 2Q 3Q,答案,解析,由“两同夹异”排除A项； 由“两大夹小”排除B项；,三、静电力与牛顿第二定律的结合 带电体在静电力作用下运动，带电体的受力满足牛顿第二定律，在进行受力分析时不要漏掉静电力.若选取整个系统为研究对象，系统内物体间相互作用的静电力为内力；若选取某个带电体为研究对象，不能漏掉其他带电体对其施加的静电力.,例3 如图3所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球

5、，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电，电荷量均为q.现对C施加一水平向右的力F的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变，求： (1)C球的电性和电荷量；,图3,答案,负电 2q,解析,A球受到B球静电力F1和C球静电力F2后，产生水平向右的加速度，故F2必为引力，C球带负电.A球受力如图所示，故F2sin 30F1，即F22F1，故qC2q.,(2)水平力F的大小.,答案,解析,由牛顿第二定律，对A球：,达标检测,3,1.(静电力与牛顿第二定律的结合)如图4所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时

6、间变化的情况是 A.速度变大，加速度变大 B.速度变小，加速度变小 C.速度变大，加速度变小 D.速度变小，加速度变大,1,2,3,答案,图4,2.(库仑定律的基本应用)如图5所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，30，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离.,答案,解析,1,2,3,图5,1,2,3,如图所示，小球B受竖直向下的重力mg、沿绝缘细线的拉力T、A对它的静电力F.,由力的平衡条件，可知Fmgtan ,3.(静电场中的受力平衡问题)如图6所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30 g，则B带电荷量是多少？(取g10 m/s2),1,2,3,图6,答案,1.0106 C,解析,设A、B间的距离为L，,1,2,对B球受力分析如图所示，其中静电力,由平衡条件知Fmgtan 30,代入数据得：q1.0106 C.,3,本课结束,