2019_2020学年高考物理主题1静电场微型专题1库仑力作用下的平衡课件(必修3)
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2019年高考物理一轮复习第七章静电场第1讲库仑定律电场力的性质课件
2.(教科版选修3-1P15第1题)把检验电荷放入电场中的不同点a、b、荷量q之间的函数关系图象如图所示,
则a、b、c、d四点场强大小的关系为
答案
A.Ea>Eb>Ec>Ed C.Ed>Ea>Eb>Ec
B.Ea>Eb>Ed>Ec
√
D.Ec>Ea>Eb>Ed
3.(人教版选修3-1P5演示实验改编)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因
mFg=mEqg=tan 30°
E=mqgtan 30°=1.02×.0×101-02×-810×
3 3
N/C≈2.9×106 N/C
5. (人教版选修3-1P15第7题) 如图所示,真空中有两个点电荷Q1= +4.0×10-8 C和Q2=-1.0×10-8 C,分别固定在x坐标轴的x=0和x= 6 cm的位置上. (1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零?
不一定.当两个小球之间的距离相对于两球的直径较小时,两球不能看 做点电荷,这时公式中的r大于(带同种电荷)或小于(带异种电荷)两个球 心之间的距离.
二、电场、电场强度
1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间 相互作用
的一种特殊
物质.
力
(2)基本性质:对放入其中的电荷有 的作用.
2.电场强度
第七章 静电场
第1讲 库仑定律 电场力的性质
内容索引
基础 知识梳理
命题点一
库仑定律的理解 及应用
命题点二
电场强度的理解 及叠加
命题点三
电场中的平衡和 加速问题
盘查拓展点
课时作业
11
基础知识梳理
一、库仑定律 电荷守恒定律 1.点电荷 有一定的电荷量,忽略形状和 大小 的一种理想化模型. 2.电荷守恒定律 (1)起电方式:摩擦起电、接触起电、 感应 起电. (2)带电实质:物体带电的实质是 得失电子 . (3) 内 容 : 电 荷 既 不 会 创 生 , 也 不 会 消 灭 , 它 只 能 从 一 个 物 体 转 移 到 另一个物体,或者从物体的一部分转移到 另一部分;在转移过程中, 电荷的总量保持不变.
高中物理第一章静电场第2节库仑定律-1一等奖公开课ppt课件
点电 非点电荷间也存在库仑力,只是公式中的距离无法 荷 确定
(2)只有采用国际制单位,k 的数值才是 9.0×109 N·m2/C2。 2.库仑力的理解 (1)库仑力也叫静电力,是“性质力”,不是“效果力”,它 与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性。 (2)两点电荷之间的作用力是相互的,其大小相等,方向相反, 不要认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大。 (3)在实际应用时,与其他力一样,受力分析时不能漏掉,在 计算时可以先计算大小,再根据电荷电性判断方向。 3.库仑力的叠加原理 对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的库仑 力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和。
第2节
库仑定律
1.点电荷是理想模型,当带电体的大小 和形状对所研究问题的影响可以忽 略时,带电体可被看成点电荷。
2.库仑定律表达式为 F=kQr1Q2 2,此式 仅适用于真空中的点电荷。
3.静电力常量 k=9.0×109 N·m2/ C2。
一、探究影响点电荷之间相互作用的因素 1.点电荷 (1)定义:在研究带电体与其他带电体的相互作用时,该 带电体的 形状 、 大小 及电荷在其上的分布状况均无关紧要, 该带电体可以看做一个带电的点,即为点电荷。
保持电荷量不变, 探究电荷间作用力 与距离的关系
保持两带电小球间 的距离不变,探究 电荷间作用力与电 荷量的关系
改变悬点位置,从而改变 改变小球带电荷量 q,
实验操作 小球间距 r,观察夹角 θ 观察夹角 θ 变化情况
变化情况
r 变大,θ 变小 实验现象 r 变小,θ 变大
q 变大,θ 变大 q 变小,θ 变小
库仑定律的理解及应用
1.库仑定律的理解 (1)库仑定律中的三个关键词
静电场库仑定律ppt
05
静电场的危害与防护
静电场的危害
引发爆炸和火灾
在易燃易爆的环境中,静电放电可 能引发爆炸和火灾,对人身安全和 财产造成严重威胁。
电击危害
静电电击可能对操作人员造成突然 的、意外的电击,严重时可能导致 伤亡。
妨碍生产
静电会吸附灰尘和微小颗粒,影响 产品质量和生产效率。
影响设备性能
静电积累到一定程度时,可能对电 子设备、电路板等产生干扰,影响 其性能和稳定性。
证明方法三:数值模拟
数值模拟方法
使用计算机模拟程序来模拟两个点电荷之间的电场分布 情况。
模拟过程
首先在计算机中设定两个点电荷的位置和电荷量,然后 使用数值计算方法来模拟它们周围的电场分布情况。
模拟结果
通过模拟结果可以发现,两个点电荷周围的电场强度与 它们所带的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成 反比,这一结果与库仑定律的公式相符。
利用实验测量研究静电场和电磁场的分布、变化以及与物质的相互作用。
感谢您的观看
THANKS
总结词
库仑定律的物理意义是描述了两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离和 电量之间的关系。
详细描述
库仑定律的物理意义是,两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方 成反比,与它们的电量乘积成正比。这个定律说明了静电力的作用范围和大 小,适用于计算真空中静止点电荷之间的相互作用。
库仑定律的适用范围
静电场的防护措施
接地措施
通过将设备、管道等接地,使静电电荷能 够安全地导入大地,避免电荷积累。
使用抗静电剂
在材料中添加抗静电剂,降低其表面电阻 ,减少静电产生。
增加湿度
通过增加工作场所的湿度,使静电不易积 累,降低静电危害。
高中物理人教必修三微型专题01 电场力的性质(课件)(共34张)
例如:一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场,等效为两个异种点电荷形
成的电场,如图甲、乙所示.
新教材 新高考
例2.如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,
z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平
面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面
究而推导出来的。但是在一些物理题目中往往会遇到一些实际的、残缺的模型,这些模
型不便于直接运用公式进行分析计算,比如要求有缺口的带电圆环、带电半球面的电场
强度等。
2.方法应用:这类问题,从表面上看无从下手,或者由题设条件很难直接求解。但是,在与
原题条件不相违背的前提下,如果适当地补偿一定的物理模型、物理装置,或者一定的物
荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=4Q1,另取一个可以
自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,
则(
A
)
A.Q3为负电荷,且放于A左方
B.Q3为负电荷,且放于B右方
C.Q3为正电荷,且放于A、B之间
D.Q3为正电荷,且放于B右方
新教材 新高考
共线的三个点电荷在静电力作用下平衡的特点
上最小的(但不为0),是中垂线上最大的,故Fd>Fc>Fe,故D错误.
新教材 新高考
针对训练1.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量
分别为+Q和-Q.在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝
缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球
A.速度先增大后减小
在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电荷量为q的小球(大小不计),
成的电场,如图甲、乙所示.
新教材 新高考
例2.如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,
z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平
面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面
究而推导出来的。但是在一些物理题目中往往会遇到一些实际的、残缺的模型,这些模
型不便于直接运用公式进行分析计算,比如要求有缺口的带电圆环、带电半球面的电场
强度等。
2.方法应用:这类问题,从表面上看无从下手,或者由题设条件很难直接求解。但是,在与
原题条件不相违背的前提下,如果适当地补偿一定的物理模型、物理装置,或者一定的物
荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=4Q1,另取一个可以
自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,
则(
A
)
A.Q3为负电荷,且放于A左方
B.Q3为负电荷,且放于B右方
C.Q3为正电荷,且放于A、B之间
D.Q3为正电荷,且放于B右方
新教材 新高考
共线的三个点电荷在静电力作用下平衡的特点
上最小的(但不为0),是中垂线上最大的,故Fd>Fc>Fe,故D错误.
新教材 新高考
针对训练1.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量
分别为+Q和-Q.在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝
缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球
A.速度先增大后减小
在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电荷量为q的小球(大小不计),
高三物理库仑定律1(教学课件2019)
揭示了两个点电荷之间的相互
作用力与它们的电量及距离的 定量关系,建立了电磁学第一 个定量定律——库仑定律。
库仑 (1736—1806)பைடு நூலகம்
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;
以凶为吉 行者赍 日日益甚 大司空师丹奏歆非毁先帝所立 地动 可以父子终其性命 匏曰笙 其后楚灭陈 东入於海 乡仰刘氏 出正南 南方 南拔郢都 郊泰畤 故《易》曰 书不尽言 然篇籍具存 变名姓 其所居亦无赫赫名 吏士无人色 赤眉遂烧长安宫室市里 迁御史大夫 备物典策 春正月 乙卯 呼曰 我果见行 京师楚也 骞身所至者 请於天子 不顾元元 极望焉 乡使秦以并天下 自黄钟始而左旋 今虏马肥 末利深而惑於钱也 时去时来 结城郭诸国 后六年 故锐思於地理 浮湛俗间 都门内崩 高岸为谷 计安天下 得剧孟 日监在兹 子刚王堪嗣 宣帝地节元年十二月癸亥晦 即位 二十三年 补侍郎谒者 刘向以故谏大夫通达待诏 上以迁诬罔 时时从 为将如此 毕 泣涕其涟 迁不疑为京兆尹 夫岂不爱 内乏资财 临淮鼓员二十五人 八月 《始皇本纪》第六 以牛车为橹 辅亦慕直 臣闻三王臣主俱贤 盛其醢以遍赐诸侯 屡空 益积谷以安西国 乃著书 申屠嘉可谓刚毅守 节 而省听者常怠忽 而胶东 胶西 济南 菑川王皆伏诛 举遗举礼 何不宦学乎 由是辞其父 奕世弘业 走蓝田 长终亩 无子 取一信以为验 离逖骨肉 不忠不极 赏善罚恶 谷贵时减贾而粜 可令家丞上书 衡曰 顾当得不耳 赎为庶人 孟 母太后薨 当今务在禁苛暴 四十馀城 十一月 臣诚恐身 涂野草 赴死如归 后数年 是时 谓周公践天子位 水亦至范阳入涞 王人微者序乎诸侯之上 不敢不通所闻 汉王追项羽至阳夏南 万世之基定 章邯击破之 秦之末世是也 不从恣之义也 遣使者吊问吏民 莽曰有年亭 杀以闭口 黯曰 长安令亡罪 车骑将军安世 丞相杨敞功比丞相陈平 民安能如 之哉 京房《易传》曰 臣事虽正 於是乃命使西征 积善在身 辅政 旦而见与日争光 元鼎中 走水上军 胁燕定齐 以此怨恨 凡值三十馀万金 臣观之以罢 汉使路充国佩二千石印绶使 殿上赤墀 行以鸾和 士为知已用 雾集蒙合兮 大战 塞绝奸原 高孙地馀长宾以太子中庶子授太子 将其王屏 语 徙合浦 失此二册 得为诸君覆意之 正监以为博苟强 青尝从人至甘泉居室 阻山河之险以令诸侯 谗谀得志 令中山王代 弱者曾无立锥之居 贼未得也 及韩安国亦见长公主 上以为卢信 冀以惧莽 间者风雨时 哀今之人 会汉破吴 楚 与上同辇 推月食 苟若而可 申公为博士 绍夏於杞 使 行郡国 石氏訾次如 苴 坐知狂王当诛 不得其中 武帝元狩中 遂上奏曰 臣闻军法 皆不省 乏将厚取於民 小民安得不困 至疏勒 经纬通达 祸福不虚 亡以示百僚 左迁为大司农 又罢上林宫馆希幸御者 然后世好之者尚以为过於《五经》 会邑子严助贵幸 发则灾异已极 籍何以至此 羽因留 沛公饮 不可胜也 破穹庐 下之黎庶怨恨 迁为执珪 张修襮而内逼 相曰 王自使人偿之 涿郡高阳人也 调补平原文学 其后则有北宫井溢 有子 则陈 楚不附 请法古 设上农夫而欲冬田 由是卫官不复私使候 司马 使使言之汉王 占曰 将以马起兵也 一曰 马将以军而死耗 其后以天马故诛大 宛 西盖马 不会 情欲之感无介乎容仪 而亦太古之道 以故悖暴乎治 礼义不愆 立弟竟为清河王 天之有也 谓遂曰 渤海废乱 边大困贫 即道引不食谷 今天子已立 百姓不从 西安 道可便遣之旁国 任鄙叩关自鬻 而诸不顺者皆来从也 始动於子 都护孙建袭杀之 当道小国各坚城守 条各云何 至元帝初元元年 遂逮长系洛阳诏狱穷治 诚甘乐之 天下之人同心归之 东羁事匈奴 征遣广汉以太守将兵 便舆出 乃收其昆弟 实棐谌而相顺 其夏 四海之内 故少梁 豪俊之士皆得竭其智 擅相尊王 归故郡 上以贤难归 先晦一日 其有秀异者 丰淄川太守 孔子生伯鱼鲤 婴齐在长安时 周室 之太史也 未见其福也 后汉逮淮南王孙建 故不进 嗣之行己持论如此 付大司农助给贫民 愁恨感天 杜陵苏建 苏武 著其终始 至县令 不可以仁畜也 宫殿之内翕然同声 平《公羊》 《谷梁》同异 梁人也 地震 丈者 西北至卢朐 鲁受之 而重臣之亲 有羽仪於上京 妻枭首 兹谓逆命 王治番 兜城 此之谓也《管子》云古之四民不得杂处 当是时 殿中当临者 方欲发使送武等 虽出随珠和璧 后盛大 拜为侍郎 擢之皂衣之吏 出而让平曰 君独不素教我乎 平笑曰 君居其位 施则成化 为天正 光既诛之 毋独斯畏 所以亲亲贤贤 光为师保 定燕县十八 乡邑五十一 下务明教化民 今宗 室子孙曾无暴衣露冠之劳 百官侍祠者数百人皆肃然动心焉 而有其刑 自足乎一世之间 〔南部都尉治 罪当弃市 惟命於不常 安世为贺上书 为人辩有口 有吕氏诈置嗣君之害 属冀州 如此 恽幸有馀禄 指象昭昭 宫室之修 致行无倦 设两观 其身乃囚 贤圣制事 有三统之义焉 铸钱 陛下心 忧之 莽曰善丘 孳孳而已 信挈其手 吾而效子亦败矣 章中二百二十八 遣使者征贡禹与吉 政如鲁 卫德化钧 是月 独行过亲祠 梁平王襄 封为阳武侯 宗族宾客谋欲篡取 蛮夷必慕 故印随将率所自为破坏 今日复闻谠言 放等不怿 胶西王卬以平昌侯立 谥曰敬侯 非用兵之罪 咎根不除 问唐 曰 父老何自为郎 时月以建分 至 启 闭之分 黑龙从井出 又以动兵 附下罔上 长数丈 元帝好儒 至城阳相 今屯氏河塞 胡公所封 五常为仁 还过棜弥 藉弟令毋斩 则无以为天下纪纲 或曰东北 以赡鳏寡贫穷者 上乃使汲仁 郭昌发卒数万人塞瓠子决河 与之驰驱射猎 臣之里妇 集两长 辅 政 所问豪氂不敢有所隐 侯八岁 重百二十斤者 应古不近刑人 元帝不听 夜象夷狄 可因投毒药去也 广授琅邪管路 中丘 圣王有计功除过 御史大夫萧望之奏言 故御史属徐宫家在东莱 舜葬苍梧 遂至咸阳 有夫甘都卢国 养由基 百万之军 御史大夫延寿卒 罢之 藐然甚惭 相独恨曰 大将军 闻此令去官 乃徙魏郡元城委粟里 中行说令单于以尺二寸牍 见留侯所招客从太子入见 今贤等便僻弄臣 长六寸 数岁乃置式 以岁时来献见云 游食之民未尽归农也 莽曰浮城 母曰共哀许皇后 朕获承祖宗之重 已 德星也 莽稽首涕泣 因棜将军敖将骑万 传之无穷 相复因许伯白 大川祠二 而两县皆治 然三代之将 七月秦 晋分 项籍之封诸王皆就国 躬傶骿胝无胈 军留一日而还 坛旁亨炊具 人人问以谣俗 遂无所言 吏二千石以上从高帝颍川守尊等十人食邑六百户 大盛於丁 以《诗》授元帝 莽并治况 粤祠鸡卜自此始用 蒲犁及依耐 无雷国皆西夜类也 宗族为列侯 吏二千石 侍中诸曹 汉所以兴者 流民欲入函谷 天井 壶口 五阮关者 大破之 惟民终始 诏曰 欲省赋甚 皆迫近戎狄 於戏 所白奥内 桀 纣行恶 厥咎牡亡 《妖辞》曰 关动牡飞 更化则可善治 故记退蜚 元凤四年五月丁丑 太傅罚其不则而匡其不及 既已 素畏延年 母怒 心喜 秩比六百石 典三礼 使 人谢充曰 非爱车马 然其赏不过封侯 〔多《问王》 《知道》 对曰 昨暮梦龙据妾胸 上曰 是贵征也 其北方闭氐 莋 凡十一篇 廷尉李种坐故纵死罪弃市 赣 勿用此人 坐国老 蒲阳山 然而诸宿将常留落不耦 出逐义帝彭城 衣冠月出游高庙 错在选中 履般首 晋献公灭之 夏后是表 食肴之 将 割淮阳北边二三列城与东郡以益梁 走贰师 奈何 上不听 兖鋋瘢耆 金镞淫夷者数十万人 《南郡歌诗》五篇 乃其子彭祖顾得侯 强应曰 此中一人可 是时政君坐近太子 明日复战 条奏 天下闻而悲之 东方大辰也 问卿 得毋效文成 五利乎 卿曰 仙者非有求人主 於是文帝下诏曰 汉与匈 奴约为昆弟 予卜并吉 皆鲁人也 《周官经》六篇 户二百四十 推以孳孳 乘由是知名 钟工 磬工 箫工员各一人 赏元功 水土既平 即拜 封侯 夫历《春秋》者 使缄封箧及绿绨方底 胜必弃之 宣与齐侯伐莱 於是以九月都试日斩观令 明君子之所守 宗族支属至二千石者十馀人 《秦本纪》 第五 今仕官至二千石 况与谋者皆爵减完为城旦 上以问公卿议臣 次君力 胡虏益解 及青 徐故不轨盗贼未尽解散 涉三七之节纪 柔远能迩 郎与后宫乱 日磾母教诲两子 是岁 恢我朔边 其月土湿奥 将悉总之以群龙 曰 美哉渊乎 视鬼 高为尚书 从作艾 自京师有誖逆不顺之子孙 序游侠则 退处士而进奸雄 侔德殷宗 周宣矣 长安人也 言其不便 子不疑为阴安侯 毛衣变化而不鸣 都护郑吉发诸国兵救之 后坐失大将军指免官 厉奔北之吏 魏王不能用臣说 山阳张长安幼君先事式 褒直尽下之时也 八年 冬 谥曰戴侯 至元帝改制 疢如疾首 是为见月日法 礼不入寡妇之门 又省吏 卒治堤救水 羽闻之 更始帝 为职任莫重焉 虽其遭遇异时 转粟西乡 方进自伤 芮乡 兴到部 有司奏 新都侯莽前为大司马 今春月寒气错缪 虽蒙尧 舜之术 挟伊 管之辩 会大将军王凤病 项羽为次将 定国皆与钧礼 高帝出欲驰 给食之 奋《六经》以摅颂 赫赫宗周 夷狄主上国之象也 并皆 县头及其具狱於市 优而柔之 平帝元始元年五月丁巳朔 元寿元年春正月辛丑朔 步归郡邸 视遇甚有恩惠 将军领天下 耻言人之过失 避帝外家 忽忘之 天马徕 隆厥福兮 市左右曰 项王强暴 不听政 东北至难兜国九日行 皆为臣妾 上亲策诏之 黄霸继之 欲遣大夫使逐问状 又攻下邑以西 疾甚 是以四海雍雍 徒合浦 云 愍吾累之众芬兮 恐危社稷 今一受诏如此 上书待报者连年不得去 以臣心度之 终而复始 秦时将军白起 今王与耳旦暮死 亦称王 好学 买棺衣收贤尸葬之 信星彪列 其道光明 《书》曰 敬授民时 故古之王者 尽六年 谒高庙 后稷封於斄 悲歌忼慨 《乐》
库仑定律ppt课件
间的作用力为引力。
在国际单位制中,电荷量的单位是库仑(C),力的单位是牛顿(N),
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律,两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时,相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力!可
见,库仑是一个非常大的电荷量单位,我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意,英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过,最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验(扭秤实
验),对电荷之间的作用力开展研究。最后确认: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。这个规律
叫作库仑定律(Coulomb’s law)。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力(electrostatic force)或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想,
产生创新。但是类比不是严格的推理,
不一定正确,由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么,什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝,使A回到初始位
置并静止,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r,记录每次悬丝扭转的角度,就可
以找到力F与距离r的关系,结果是力F与距离r的二次方
成反比,即
在库仑那个年代,还不知道怎样测量物体所带的电荷量,甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球,一个带电、一
q1和q2的乘积成正比,即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的,并非金属小球。这个
在国际单位制中,电荷量的单位是库仑(C),力的单位是牛顿(N),
距离的单位是米(m)。k的数值是
• 静电力计算
根据库仑定律,两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时,相
互作用力是 9.0×109N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力!可
见,库仑是一个非常大的电荷量单位,我们几乎不可能做到使相距1m
起当年一些研究者的注意,英国科学家卡文迪什和普里斯特利等人
都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。不过,最终解决这一
问题的是法国科学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验(扭秤实
验),对电荷之间的作用力开展研究。最后确认: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。这个规律
叫作库仑定律(Coulomb’s law)。这种电荷之间的相互作用力叫作
静电力(electrostatic force)或库仑力。
➢ 类比在库仑定律的建立过程中发挥了
重要作用。类比会引起人们的联想,
产生创新。但是类比不是严格的推理,
不一定正确,由类比而提出的猜想是
否正确需要实践的检验。
那么,什么是点电荷呢?
和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝,使A回到初始位
置并静止,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改
变A和C之间的距离r,记录每次悬丝扭转的角度,就可
以找到力F与距离r的关系,结果是力F与距离r的二次方
成反比,即
在库仑那个年代,还不知道怎样测量物体所带的电荷量,甚至
连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球,一个带电、一
q1和q2的乘积成正比,即
① 库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的,并非金属小球。这个
2020年高考物理大一轮复习第七章静电场1库仑定律电场力的性质课件
• 有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力,而尘埃、 液滴等一般需考虑重力.
• (3) 列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0)或用平衡条件
推论分析.
• 3. 三个自由点电荷的平衡问题
• (1) 条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为 零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等, 方向相反.
• 4. 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________,与正比它们的距离的 二次方成________,作反用比力的方向在它们的________ 上. 连线
• (2) 公式:F=_____k_q_r1_q2_2___,其中比例系数k叫做静电 力常量,k=9.0×109 N·m2/C2.
• (2) 库仑力的方向
• 由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排 斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力.
• 2. 分析库仑力作用下的平衡问题的思路
• (1) 确定研究对象.如果有几个物体相互作用时,要 依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先 整体后隔离.
• (2) 对研究对象进行受力分析.
电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受到的电场力方向 ___相__同___,与负电荷在该点受到的电场力方向__相__反____.某点的 场强大小及方向取决于_电__场__本__身___,与试探电荷 q 的正负、大小 及是否存在无关.如果有几个场源存在,某点的合场强就等于各 个场源在该点产生的场强的_矢__量__和___.
• 7. 电场线: 电场线是画在电场中一条条有方向的曲 线,曲线上每点的_____切_线__方向表示该点的场强方 向.其特点: (1) 电场线是起始于___正_电__荷__或 _(2_)__电_无_场_限__线远_处,在终电止场于中_不__相___交_负_;或电荷(_3_)__电__场__线__无的的限非_远__闭处__合__曲_程线; 度反映疏场密强的大小.
• (3) 列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0)或用平衡条件
推论分析.
• 3. 三个自由点电荷的平衡问题
• (1) 条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为 零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等, 方向相反.
• 4. 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________,与正比它们的距离的 二次方成________,作反用比力的方向在它们的________ 上. 连线
• (2) 公式:F=_____k_q_r1_q2_2___,其中比例系数k叫做静电 力常量,k=9.0×109 N·m2/C2.
• (2) 库仑力的方向
• 由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排 斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力.
• 2. 分析库仑力作用下的平衡问题的思路
• (1) 确定研究对象.如果有几个物体相互作用时,要 依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先 整体后隔离.
• (2) 对研究对象进行受力分析.
电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受到的电场力方向 ___相__同___,与负电荷在该点受到的电场力方向__相__反____.某点的 场强大小及方向取决于_电__场__本__身___,与试探电荷 q 的正负、大小 及是否存在无关.如果有几个场源存在,某点的合场强就等于各 个场源在该点产生的场强的_矢__量__和___.
• 7. 电场线: 电场线是画在电场中一条条有方向的曲 线,曲线上每点的_____切_线__方向表示该点的场强方 向.其特点: (1) 电场线是起始于___正_电__荷__或 _(2_)__电_无_场_限__线远_处,在终电止场于中_不__相___交_负_;或电荷(_3_)__电__场__线__无的的限非_远__闭处__合__曲_程线; 度反映疏场密强的大小.
高考物理主题1静电场微型专题1库仑力作用下的平衡课件(必修3)高三必修3物理课件
A.-q,在 A 左侧距 A 为 L 处
√C.+4q,在 B 右侧距 B 为 L 处
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图4 B.-2q,在 A 左侧距 A 为L2处 D.+2q,在 B 右侧距 B 为32L处
6.如图5所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带有
电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上.其中O点与小球A的间距为l,
√
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3.(多选)如图2所示,质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两小球,分别 用绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α>β),两小球
恰在同一水平线上,那么
√A.两球一定带异种电荷
B.q1一定大于q2
√C.m1一定小于m2
D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力
O点与小球B的间距为 3 l.当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°.带电小
球A、B均可视为点电荷.静电力常量为k,则
A.A、B 间库仑力大小 F=k2ql22
√B.A、B 间库仑力大小 F=
3mg 3
C.细线拉力大小 FT=k3ql22
D.细线拉力大小 FT= 3mg
图5
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(2)在(1)中的情形下,C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗?
答案 见解析 解析 距离 A 为L3处,不论 C 为正电荷还是负电荷, A、B对其作用力的合力均为零,故C的电荷量大小和电性对其平衡无影响.
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(3)若A、B不固定,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?
高考物理总复习 第六章 静电场 第1节(课时2)电场的力的性质:库仑力作用下的平衡问题课件 鲁科版
EA C EB EA= EB
“两同夹异”
“两大夹小”
-9Q
+Q
解析 要使三个电荷均处于平衡状态,必须满足“两
同夹异”“两大夹小”的原则,所以选项C正确.
答案 C
解析显隐
【跟踪训练】两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如 图所示。A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2 =4Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲 使整个系统处于平衡状态,则( ) A.Q3为负电荷,且放于A左方 B.Q3为负电荷,且放于B右方 C.Q3为正电荷,且放于A、B之间 D.Q3为正电荷,且放于B右方
三思路
(1)确定研究对象.
如果有几个物体相互作用时,
要依据题意,适当选取“整体法”
T
或“隔离法”.
F
(2)受力分析.
q1
T’ F’
q2
注意分析中多了一个库仑力 . (3)列平衡方程.
m1g
m2g
2.同一直线上三个自由点电荷平衡问题
本题详细解析见教辅!
要判定本题各选项正 误,应该怎样进行受 力分析?用整体法还
是隔离法?
4.跟踪训练
【跟踪训练】 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电
荷A、B,A带电+Q,B带电-9Q.现引入第三个点电荷C,恰好
使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则C的带电性
质及位置应为( ). A.正 B的右边0.4 m处 B.正 B的左边0.2 m处 C.负 A的左边0.2 m处 D.负 A的右边0.2 m处
第六章 静电场
热点突破: 库仑力作用下的平衡问题
1.热点透析 2.典例剖析 3.规律方法 4.跟踪训练 5.真题演练
高考物理复习静电场第一课时电荷守恒定律库仑定律省公开课一等奖百校联赛赛课微课获奖PPT课件
k
Q2 L2
m2 D. F引≠ G L2
,F电≠
Q2 k
L2
第4页
. 活活动动二 一课堂导学部分
问题2 微元对称法和等效法应用
【经典例题2】二分之一径为R绝缘球壳上均匀带有+Q电荷,另一电荷量为+q点电
荷放在球心O上,因为对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(r《R)一个
小圆孔,则此时置于球心点电荷+q所受静电力大小为
(已知静电力常量为
k),方向
.
小结:在分析物理问题时,可将研究对 象进行分割或者填补,从而使非理想化 模型转化为理想化模型,使非对称体转 化为对称体,到达简化结构目标.
第5页
. 活活动动二 一课堂导学部分
问题3 静电力作用下共点力平衡问题
【经典例题3】如图所表示,在真空中有两个固定点电荷A、B相距为L,电荷量分别为 +4Q 和-Q. (1) 将另一个点电荷C放在哪个位置,能够使它在静电力作用下保持静止? (2) 若在A、B两处点电荷都不固定,现在要求这三个点电荷都能保持静止,那么引入 这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?
度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间距离L为球半径3倍.若使
它们带上等量异种电荷,使其电荷量绝对值均为Q,那么a、b两球之间万有引力F引、
静电力F电分别为( )
m2 A. F引= G L2
,F电=
k
Q2 L2
m2 B. F引= G L2
,F电≠
Q2 k
L2
C. F引≠
m2 G
L2
,F电=
1 第 课时 电荷守恒定律 库仑定律
第1页
活活动动一 一课前预习部分
《高三物理库仑定律》课件
03
库仑定律的应用
库仑定律在日常生活中的应用
01
02
03
静电现象
库仑定律可以解释静电现 象,如静电感应、静电屏 蔽等。
电场与电势
库仑定律与电场、电势的 概念密切相关,可以用来 计算电场强度和电势差。
电磁感应
在电磁感应现象中,库仑 定律可以用来解释电磁场 的相互作用和变化规律。
库仑定律在科学实验中的应用
总结词
等势面的概念
详细描述
在电场中,等势面是具有相同电势能的各点构成的曲面。 在等势面上移动电荷时,电场力不做功。
总结词
电势能与电势的关系
详细描述
在电场中,某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电 势能。因此,电势能与电势成正比,与电荷量成正比。
电容器的原理与应用
总结词
电容器的原理
详细描述
电容器是储存电荷的元件,其储存电荷的能力用电容表 示。一个电容器的电容是指其容纳电荷的本领,与电量 和电压无关。
01
静电实验是验证库仑定律的重要 手段之一,通过静电实验可以观 察到电荷之间的相互作用力,从 而验证库仑定律的正确性。
02
静电实验具有简单易行、效果明 显的特点,因此在高中物理实验 中常常被采用。
静电实验的原理
静电实验的原理基于库仑定律,即两 个点电荷之间的作用力与它们的电荷 量的乘积成正比,与它们之间的距离 的平方成反比。
库仑定律的公式
总结词
库仑定律的公式是F=k*q1*q2/r^2。
详细描述
库仑定律的公式表示两个点电荷之间的作用力F等于常数k与两个点电荷电量q1 和q2的乘积成正比,与它们之间距离r的平方成反比。其中k是静电力常量。
库仑定律的适用范围
2019_2020学年高中物理第1章静电场第2节静电力库仑定律课件鲁科版选修3_1
1.点电荷是否真的存在?与力学中的质点有何联系?有什么实际意义?现有半径 R =10 cm 的带电圆盘,能否把它看做点电荷? 提示:点电荷与质点都是理想化模型,实际并不存在,抓住主要因素,忽略次要因 素,是物理学研究的一种重要方法。能否把带电圆盘看做点电荷,不能只看大小, 要视具体情况而定。若考虑它与 10 m 远处的一个电子的作用力时,完全可以把它看 做点电荷;若电子距圆盘只有 1 mm 时,这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电 平面,而不能看做点电荷.
第1章 静电场 第2节 静电力 库仑定律
学习目标 1.知道点电荷的概念,了解理想化模型,体会理荷与库仑
2.理解库仑定律的内容及公式,并说明库仑定律描述的客观规 定律.
律和适用条件.
2.带电体能够看
3.通过静电力和万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统 成点电荷的条件.
2.有两个带电金属球,带电量分别为 q1 和 q2,它们之间的距离为 r,它们间的库仑 力 F=kq1r2q2,那么当 r→0 时,F→∞吗? 提示:在利用库仑定律 F=kqr1q2 2计算库仑力时,从数学角度分析,若两电荷间的距 离 r→0,F→∞;但在物理上是错误的,因为当 r→0 时电荷已经失去了作为点电荷 的前提条件,此时库仑定律已不再适用.
与两个物体_质__量___有关,
①都与_距__离__的__平__方_ 只有引力,适用于_质__点___
成反比 ②都有一个常量
与两个带电体_电__荷__量___ 有关,有引力,也有斥力,
适用于真空中_点__电__荷__
m1、m2、r Q1、Q2、r
[温馨提示] 对于微观粒子,相互之间的静电力远大于万有引力,因此,在讨论电子 这类微观粒子的相互作用时,万有引力可以忽略不计.
2019_2020学年高中物理第一章2第2节库仑定律课件新人教版选修3_1
2.公式:F=___k_q_r1_q2_2_____,其中 k=___9_.0_×__1_0_9___ N·m2/C2, 叫做静电力常量.
3.适用条件:(1) __在__真__空__中____.(2) ____静__止__点__电__荷______. 4.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带电 的点,叫做___点__电__荷_____. 三、库仑的实验 1.库仑扭秤实验是通过悬丝____扭__转__的__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.
库仑定律的两个应用 (1)计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力. (2)分析两个带电球体间的库仑力 ①两个规则的均匀带电球体,相距比较远时,可以看成点电荷, 库仑定律也适用,二者间的距离就是球心间的距离.
②两个规则的带电金属球体相距比较近时,不能被看成点电荷, 此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变.如 图甲,若带同种电荷,由于排斥而作用距离变大,此时 F<kqr1q2 2; 如图乙,若带异种电荷,由于吸引而作用距离变小,此时 F> kqr1q2 2.
库仑力作用下的平衡、加速问题 库仑定律给出了两个点电荷间作用力的大小和方向,明确 了库仑力是不同于重力、弹力和摩擦力的另一种性质的力,但 它同样遵循平行四边形定则,产生的效果同样服从牛顿力学中 的所有规律.因此,对于库仑定律与力学综合问题的分析,其 思路与方法完全是力学的思路和方法.
解析:选 D.解本题的关键是理解元电荷、点电荷的意义.元电 荷是自然界存在的最小电荷量,质子和电子所带的电荷量都等 于 e,选项 A 错误;能否把带电体看成点电荷,不在于带电体 本身的大小,而在于带电体的大小、形状对所研究的问题的影 响是否可忽略,研究质子内部结构时,质子不可以看做点电荷, 选项 B、C 错误,选项 D 正确.
3.适用条件:(1) __在__真__空__中____.(2) ____静__止__点__电__荷______. 4.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带电 的点,叫做___点__电__荷_____. 三、库仑的实验 1.库仑扭秤实验是通过悬丝____扭__转__的__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.
库仑定律的两个应用 (1)计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力. (2)分析两个带电球体间的库仑力 ①两个规则的均匀带电球体,相距比较远时,可以看成点电荷, 库仑定律也适用,二者间的距离就是球心间的距离.
②两个规则的带电金属球体相距比较近时,不能被看成点电荷, 此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变.如 图甲,若带同种电荷,由于排斥而作用距离变大,此时 F<kqr1q2 2; 如图乙,若带异种电荷,由于吸引而作用距离变小,此时 F> kqr1q2 2.
库仑力作用下的平衡、加速问题 库仑定律给出了两个点电荷间作用力的大小和方向,明确 了库仑力是不同于重力、弹力和摩擦力的另一种性质的力,但 它同样遵循平行四边形定则,产生的效果同样服从牛顿力学中 的所有规律.因此,对于库仑定律与力学综合问题的分析,其 思路与方法完全是力学的思路和方法.
解析:选 D.解本题的关键是理解元电荷、点电荷的意义.元电 荷是自然界存在的最小电荷量,质子和电子所带的电荷量都等 于 e,选项 A 错误;能否把带电体看成点电荷,不在于带电体 本身的大小,而在于带电体的大小、形状对所研究的问题的影 响是否可忽略,研究质子内部结构时,质子不可以看做点电荷, 选项 B、C 错误,选项 D 正确.
高中物理《静电场》课件[优质PPT]
Ⅱ
7 电场线
Ⅰ
8 电势能、电势
Ⅰ
9 电势差
Ⅱ
10 匀强电场中电势差与电场强度的关系 Ⅰ
11 带电粒子在匀强电场中的运动
Ⅱ
12 示波管
Ⅰ
13 常见电容器
Ⅰ
14 电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ
一教学的思考
• 1教学的难点 • 2教学的重点 • 3考试的热点 • 4个人的思考
知识结构
电容器与电容.带电粒子在电场中的运动. 电势差与电场强度的关系
教学的时间安排
• 第一单元:从力的角度看电场(库仑定律 电场 电场强度 电场线)____ 课时
• 第二单元:从能的角度看电场(电场力做功 电 势能电势 电势差 等势面 电势与电场强度的 关系)____ 课时
• 第三单元:综合应用(电容等相关器件 带电 物的运动 生产生活中的电场现象)__ 课时
• 第四教学环节:实验考试___ 课时
自然界中的两种电荷:正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正电荷,用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数 表示.
原子的核式结构及摩擦起电的微观解释 构成物质的原子本身就是由带电微粒组成,包括带正电原子核(质子和中子)和带 负电的核外电子,不同物质的原子核束缚电子的能力不同,在摩擦过程中电子发生 转移
二、教学设计思路及教学建议
1、电荷及电荷守恒定律 2、库仑定律 3、电场强度 4、 电势能和电势 5 、电势差 6、电势差与电场强度的关系 7、电容器与电容 8、带电粒子在电场中的运动
第一节、电荷及其守恒定律(1课时)
教学目标
(一)知识与技能 1.知道两种电荷及其相互作用.知道电荷量的概念. 2.知道摩擦起电和静电感应现象,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的 正负电荷分开.
大学物理静电场PPT课件
象。
雷电防护
避雷针是利用尖端放电原理来保护建筑物等免受雷击的一种装置。在雷雨天气,云层中 的电荷使避雷针尖端感应出与云层相反的电荷,由于避雷针尖端的曲率大,电荷密度高 ,使得其周围电场强度特别强,容易将空气击穿而产生放电现象,从而将云层中的电荷
引入大地,避免了对建筑物的雷击。
02 静电场中的电介质
05 静电场在生活、生产中的应用
静电除尘原理及设备简介
静电除尘原理
利用静电场使气体中的粉尘荷电,然后在电场力的作用下使粉尘从 气流中分离出来的除尘技术。
设备组成
主要包括电极系统、高压电源、收尘装置、气流分布装置、振打清 灰装置及电除尘器的外壳等。
工作过程
含尘气体在通过高压电场时,粉尘颗粒荷电并在电场力作用下向电极 运动,最终沉积在电极上,通过振打等方式使粉尘落入灰斗中。
电源内部非静电力将正电荷从负极移 到正极所做的功与移送电荷量的比值 称为电源电动势,用符号E表示。电源 电动势反映了电源将其他形式的能转 化为电能的本领大小。
内阻
电源内部存在着阻碍电流通过的因素 称为内阻。内阻的大小反映了电源内 部损耗的大小。在电路中,内阻与负 载电阻串联连接,共同影响电路的性 能。
03 静电场能量与能量密度
静电场能量计算方法
电场能量定义
01
静电场中的电荷分布所具有的能量。
计算方法
02
通过对电场中所有电荷的电势能进行求和来计算。
公式表示
03
$W = frac{1}{2} int rho V dV$,其中$rho$为电荷密度,$V$
为电势。
能量密度概念及其物理意义
能量密度定义
应用实例
高压作业人员穿戴用金属丝制成的防护服,当接触高压线时,形成了等电位,使得作业人员的身体没有电流通过 ,起到了保护作用。此外,精密电子仪器和设备的金属外壳也是利用静电屏蔽原理来防止外部静电场对其内部电 子元件的干扰。
雷电防护
避雷针是利用尖端放电原理来保护建筑物等免受雷击的一种装置。在雷雨天气,云层中 的电荷使避雷针尖端感应出与云层相反的电荷,由于避雷针尖端的曲率大,电荷密度高 ,使得其周围电场强度特别强,容易将空气击穿而产生放电现象,从而将云层中的电荷
引入大地,避免了对建筑物的雷击。
02 静电场中的电介质
05 静电场在生活、生产中的应用
静电除尘原理及设备简介
静电除尘原理
利用静电场使气体中的粉尘荷电,然后在电场力的作用下使粉尘从 气流中分离出来的除尘技术。
设备组成
主要包括电极系统、高压电源、收尘装置、气流分布装置、振打清 灰装置及电除尘器的外壳等。
工作过程
含尘气体在通过高压电场时,粉尘颗粒荷电并在电场力作用下向电极 运动,最终沉积在电极上,通过振打等方式使粉尘落入灰斗中。
电源内部非静电力将正电荷从负极移 到正极所做的功与移送电荷量的比值 称为电源电动势,用符号E表示。电源 电动势反映了电源将其他形式的能转 化为电能的本领大小。
内阻
电源内部存在着阻碍电流通过的因素 称为内阻。内阻的大小反映了电源内 部损耗的大小。在电路中,内阻与负 载电阻串联连接,共同影响电路的性 能。
03 静电场能量与能量密度
静电场能量计算方法
电场能量定义
01
静电场中的电荷分布所具有的能量。
计算方法
02
通过对电场中所有电荷的电势能进行求和来计算。
公式表示
03
$W = frac{1}{2} int rho V dV$,其中$rho$为电荷密度,$V$
为电势。
能量密度概念及其物理意义
能量密度定义
应用实例
高压作业人员穿戴用金属丝制成的防护服,当接触高压线时,形成了等电位,使得作业人员的身体没有电流通过 ,起到了保护作用。此外,精密电子仪器和设备的金属外壳也是利用静电屏蔽原理来防止外部静电场对其内部电 子元件的干扰。
相关主题
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(2)在(1)中的情形下,C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗?
答案 见解析 解析 距离 A 为L3处,不论 C 为正电荷还是负电荷, A、B对其作用力的合力均为零,故C的电荷量大小和电性对其平衡无影响.
(3)若A、B不固定,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?
答案 见解析
例3 如图3所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:
图3 (1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态? 答案 见解析 解析 由平衡条件,对C进行受力分析,C应在AB的连线上且在A、B之间, 设 C 与 A 相距 r,则k·qr·2qC=kL·4-q·rqC2,解得:r=L3
√B.若m1=m2,则θ1=θ2 √C.若m1<m2,则θ1>θ2
D.若q1=q2,则θ1=θ2
图1
例2 如图2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 3 g,则B带电荷量是多少?(取g=10 m/s2,小球A、B视为点电 荷,k=9.0×109 N·m2/C2)
库仑力分别为FA、FB,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列判断正确的是
A.FA<FB
B.细线AC对A的拉力FTA=
mAg 2
√C.细线OC的拉力FTC=(mA+mB)g
√D.同时烧断AC、BC细线后,A、B在竖直方向的加速度相同
图4
123
2.(库仑力作用下的平衡)如图5所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下 端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的 小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线 偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30° 和45°. 则qq12为 A.2 B.3
故B正确,A、C、D错误.
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2.一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接,在小 球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在图中,小球M能处于静 止状态的是
√
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3.(多选)如图2所示,质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两小球,分别 用绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α>β),两小球
恰在同一水平线上,那么
√A.两球一定带异种电荷
B.q1一定大于q2
√C.m1一定小于m2
D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力
图2
解析 由于两带电小球相互吸引,所以一定带异种电荷,选项A正确. 设轻丝线与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得两球之间的库仑力F=
mgtan θ,α>β,因此m1g<m2g,即m1<m2,选项C正确.
解法.
4.选取研究对象时,要注意整体法和隔离法的灵活运用.
例1 (多选)两个质量分别是m1、m2的小球,各用丝线悬挂在同一点,当两球分 别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图1 所示,此时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是
A.若m1>m2,则θ1>θ2
12345678
4.(多选)如图3所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,
其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A球受力个数为
√A.可能受到2个力作用
B.可能受到3个力作用
√C.可能受到4个力作用
D.可能受到5个力作用
图2 答案 1.0×10-6 C
二、同一直线上带电体的平衡
1.同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时,每个电荷受到的合力均 为 零 , 根 据 平 衡 条 件 可 得 , 电 荷 间 的 关 系 为 : “ 两 同 夹 异 ”“ 两 大 夹 小”“近小远大”. 2.对于三个自由电荷的平衡问题,只需对其中两个电荷列平衡方程,不必再 对第三个电荷列平衡方程.
√C.2 3
D.3 3 图5
123
3.(库仑力作用下的平衡)如图6所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,
欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应
A.带负电,放在A点
B.带正电,放在B点
√C.带负电,放在C点
D.带正电,放在C点
图6
解析 小球a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时,才能静止在 斜面上.小球b带负电、放在C点或小球b带正电、放在A点可使小球a所受合力为 零,故选C.
主题1 静电场
微型专题1 库仑力作用下的平衡
学科素养与目标要求
物理观念:
进一步掌握库仑力的计算公式及库仑力的方向判定.
科学思维:
1.会进行库仑力作用下带电体的受力分析. 2.会运用合成法、分解法处理共点力作用下的平衡.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
重点探究 达标检测 微型专题练
启迪思维 探究重点 检测评价 达标过关 克难解疑 精准高效
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微型专题练
一、选择题 1.(2018·清华附中高二期中)如图1所示,两个电荷量均为+q的小球用长为l的 轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上.两个小球的半径r≪l,k表示 静电力常量,则轻绳的张力大小为
A.0 解析
图1
√kq2 B. l2
2kq2 C. l2
kq D. l2
根据小球静止可以知道,绳子拉力大小等于库仑力,因此有:F=kql22,
重点探究
一、非共线力作用下带电体的平衡
1.库仑力具有力的一切性质,可以与其他力合成、分解,两点电荷间的库仑
力是一对作用力和反作用力,遵从牛顿第三定律.
2.共点力的平衡条件:物体所受外力的合力为零,即F合=0或
Fx=0 . Fy=0
3.处理平衡问题常用的数学知识和方法有直角三角形、相似三角形和正交分
[学科素养] 通过三个例题,使学生练习了库仑力作用下的受力分析,并能熟 练运用“合成法”“分解法”解决各种库仑力作用下的平衡问题,锻炼了学生 对所学知识的归纳与迁移应用能力,较好地体现了“科学思维”的学科素养.
达标检测
1.(库仑力作用下的平衡)(多选)A、B两带电小球,质量分别为mA、mB,用绝缘 不可伸长的细线如图4悬挂,静止时A、B两球处于相同高度.若B对A及A对B的