高二物理鲁科版选修3-1配套课件 第1章 章末复习方案与全优评估
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第4节
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第 4 节 电场中的导体
教师用书独具演示
●课标要求 1.知道电场强度的叠加遵循平行四边形定则. 2.知道静电感应产生的原因及静电平衡的概念. 3.了解静电屏蔽现象.
●课标解读 1.能利用平行四边形定则进行场强叠加运算. 2.能利用静电平衡的条件解决有关实际问题. 3.知道静电屏蔽的实际应用. 4.鼓励学生学习科学家为科学献身的精神,有将科学服 务人类的意识.
图 1-4-3
3.导体内部电荷对导体和导体外部的影响 如果一封闭的导体球壳内部空间有一点电荷+q.由于静 电感应,导体球壳内外表面感应出等量的异种电荷,其电场 线分布如图 1-4-4(甲)所示,导体不受电场影响,导体外部 受电场影响;当把导体球壳接地后,+q 在壳内的电场对外 部空间就没有影响了,此时的电场线分布如图 1-4-4(乙) 所示.
【答案】 B
2.如图1-4-8所示,把一个架在绝缘支架上的枕形 导体放在正电荷形成的电场中.导体处于静电平衡时,下 列说法正确的是( )
A.A、B两点场强都为零 B.A、B两点场强不相等 C.感应电荷产生的附加电场EA<EB D.当电键S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
图 1-4-8
【解析】 导体处于静电平衡,内部场强处处为零, A正确.B错误,感应电荷产生的附加电场与点电荷形成 电 场 叠 加 , 合 场 强 为 零 , 故 EA > EB , C 错 误 . 当 S 闭 合 时,正电荷吸引大地上的自由电子,D正确.
【答案】 AC
2.(2012·陕西高新一中高二检测)如图 1-4-6 所示,把
一个带正电的小球 A,放入带绝缘支架不带电的空心球壳 B
内,但不与 B 内壁接触,达到静电平衡后,下列说法正确的
高中物理 第1章 静电场 章末整合课件 鲁科版选修3-1
()
10
由平衡条件∑Fx=0和∑Fy=0可推知, 上段绳子的拉力一定与重力(2mg)等大反向,即 上段绳一定竖直. 隔离分析乙球的受力(如图所示):向下的重力 mg,水平向右的电场力qE,绳子的拉力T2,甲对乙 的吸引力F引.要使∑Fx=0,下段绳必须倾斜. 对第(2)问,对整体用∑Fy=0得:T1=2mg,对 乙球用平衡条件推论得:
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6
解析:由于正六边形具有对
称性,则a、d连线、b、e连线、c、
f连线均过O点,各顶点的电荷在O
点产生的场强大小均为
E=kLQ2 ,b、e
两点的电荷在
O
图1-1 点场强方向相反,
大小相等,则场强叠加为零,c、f 两点的电荷在 O
点的场强方向相反,大小相等,则合场强为零,因
而 O 点的合场强只是由 a、d 两点电荷在 O 点形成
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18
T2+F 引= qE2+mg2,故 T2< qE2+mg2.
答案:(1)A (2)D
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11
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12
对基本概念的理解不准确
【例1】 如图1-2所示,当带正电的带电体A靠 近一个绝缘导体B时,由于静电感应,B两端感应出 等量异种电荷。将B左端接地,绝缘导体B带何种电 荷?
图1-2
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8
【例2】 甲、乙两带电小球的质量均为m,所带
电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘线连接,
甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空
间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细
线都被拉紧.
(1)平衡时的可能位置是图中的
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最新高中物理鲁科版选修3-1课件:第1章-第1节 静电现象及其微观解释 大赛获奖精美课件PPT
【解析】
摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力
不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子 数多,我们说它带正电荷.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们 说它带负电荷.分析四个选项可知 B、D 正确.
【答案】 BD
2.把一个带正电的金属球 A 跟不带电的同样的金属球 B 相碰,两球都带等 量的正电荷,这是因为( ) 【导学号:34660000】 A.A 球的正电荷移到 B 球上 B.B 球的负电荷移到 A 球上 C.A 球的负电荷移到 B 球上 D.B 球的正电荷移到 A 球上
图 111
A.把 C 移近导体 A 时,A、B 上的金属箔片都张开 B.把 C 移近导体 A,先把 A、B 分开,然后移去 C,A、B 上的金属箔片仍 张开 C.先把 C 移走,再把 A、B 分开,A、B 上的金属箔片仍张开 D.先把 A、B 分开,再把 C 移走,然后重新让 A、B 接触,A 上的金属箔 片张开,而 B 上的金属箔片闭合
【提示】 体带正电. 不同的物质相互摩擦,得到电子的物体带负电,失去电子的物
探讨 2:有哪些起电方式?本质相同吗? 【提示】 摩擦起电,接触带电,感应起电.相同.
[核心点击] 1.三种起电方式的比较 方式 摩擦起电 感应起电 导体靠近带电体时 接触起电 导体与带电导体 接触时
产生 两种不同的绝缘体摩 条件 擦时 两物体带上等量异种 电荷
导体两端出现等量异种 导 体 带 上 与 带 电 电荷,且电性与原带电 体 相 同 电 性 的 电 体“近异远同” 荷
பைடு நூலகம்现象
不同物质的原子核对 导体中的自由电子受带 原因 核外电子的束缚能力 正 ( 负 ) 电 物 体 吸 引 ( 排 不同而发生电子得失 斥)而靠近(远离) 实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章第1节.pptx
【精讲精析】 接触后,两球所带的电荷量
QA′
=
QB′
=
QA+ QB 2
=
6.4×10-9+-3.2×10-9
2
C
=1.6×10-9 C
在接触过程中,电子由 B 球转移到 A 球,不
仅将自身电荷中和,且继续转移,使 B 球带
QB′的正电荷.这样,共转移的电子电荷量 为:
ΔQ=QB-QB′
=(-3.2×10-9-1.6×10-9)C =-4.8×10-9C. 【答案】 1.6×10-9C 电子由B球转移到了 A球,转移了4.8×10-9C 【规律总结】 只有完全相同的金属球接触 时,电荷量才平均分配,若两个小球不完全 相同,接触后两小球不平均分配.
摩擦起电 感应起电 接触起电
产 两种不同绝 导体靠近 导体与带电 生 缘体摩擦时 带电体时 导体接触时
现 象
两绝缘体带 上等量异种
电荷
导体两端 出现等量 异种电荷
中性导体带 上与带电体 相同电性的
电荷
摩擦起电
感应起电
接触起电
不同物质的原 导体中的自由电荷
原 因
子核对电子的 束缚能力不同, 导致电子的得 失.束缚能力 强的得电子, 带负电;束缚 能力弱的失电
(2)若 A、B 两球带异种电荷,设 A 为 q,B 为 -q,则第三个小球先和 A 接触,电荷量平均 分配,各带q2;第三个小球再和 B 接触,先中 和再平均分配,各带-14q.所以 A、B 电荷量 之比qqAB=21.
答案:(1)2∶3 (2)2∶1
热点示例创新拓展
接触带电与电荷守恒定律的综合应用 [经典案例] (6 分)有三个完全一样的绝缘金 属球,A 球带电荷量 q,B、C 均不带电.现 要使 B 球带电荷量为38q,应该怎么办?
高二物理鲁科版选修3-1 第1章 静电场 优化总结 课件(22张)
实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为
30°和45°.则 q2/q1为( C
A.2 C.2 3 B.3 D. 3 3
)
栏目 导引
第1章
静电场
[解析]
设细线长为l,A的带电荷量为Q.A与B处在同一水平
线上,以A为研究对象,受力分析如图所示.根据平衡条件 可知,库仑力跟重力的合力与细线的拉力等大反向,由几何 关系列式得
D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到
速度为零
栏目 导引
第1章
静电场
[解析] 带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上,中点O处 的场强为零,向中垂线的两边先变大,达到一个最大值后,再 逐渐减小到零.但a点与最大场强点的位置关系不能确定,当a 点在最大场强点的上方时,电子在从a点向O点运动的过程中, 加速度先增大后减小;当a点在最大场强点的下方时,电子的 加速度一直减小,故A、B错误;但不论a点的位置如何,电子 在向O点运动的过程中,都在做加速运动,所以电子的速度一 直增加,当到达O点时,加速度为零,速度达到最大值,C正 确;通过O点后,电子的运动方向与受到的电场力的方向相反, 故电子做减速运动,由能量守恒定律得,当电子运动到a点关 于O点对称的b点时,电子的速度为零.同样因b点与最大场强 的位置关系不能确定,故加速度大小的变化过程不能确定,D 错误.故选C.
(2)求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确的受
力分析的基础上,运用平行四边形定则、三角形法则或建立 平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件去解决.
栏目 导引
第1章
静电场
如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形 成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强 E= 3× 104 N/C. 在两极板间用绝缘细线悬挂一个质量 m=5×10 试求: (1)小球的带电荷量和电性; (2)悬线的拉力; (3)若小球静止时离右极板 d= 5 3×10
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章本章优化总结
总之,处理这类问题,就像处理力学问题一 样,只是分析受力时注意别忘了电场力.
3.解题步骤 (1)选择研究对象(以带电体为研究对象). (2)分析带电体所受的静电力及其他力的情况. (3)利用牛顿第二定律列方程(有时与动能定理结 合). (4)代入数值求解.
始沿着
丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰
到金属板上时,它运动的位移为 s=sib2
,
知
t=
2s = a
2bcosθ = gsinθ
2b g cotθ.
【答案】 (1)mgEtanθ (2) 2gbcotθ
32mq g.所以,该匀强电场的场强大小可能值为
E≥
3mg 2q .
【答案】 B
专题三 应用牛顿运动定律处理带电体 在电场中的运动
1.受力情况 带电体在电场中受到电场力作用,还可能受到 其他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等.
2.解题方法 (1)物体在各力的作用下,若处于平衡状态, 即静止或做匀速直线运动,物体所受合外力 为零,利用力的平衡条件解题.
小球的质量为 m、电荷量为 q,为保证当丝线
与竖直方向的夹角为 θ=60°时,小球处于平
衡状态,则匀强电场的电场强度大小不.可能
为( )
A.mgtaqn60°
B.mgcqos60°
mgsin60° C. q
mg D. q
【思路点拨】 求解力、电平衡的问题,只 是在其力的基础上加上电场力,求解方法还 是应用平衡条件(F合=0)求解.
两带例电1 荷量不等的绝缘金属小球,当相隔某一 距离时,其相互作用力为F1,现将两小球接触 后分开并保持原有距离,它们之间的相互作用 力为F2,下列说法不正确的是( ) A.若F2<F1,则两个小球所带电性必相反 B.若F2>F1,则两个小球所带电性必相同 C.F2=F1是不可能的 D.以上三种说法都不对
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第1节
先移走 C,再把 A、B 分开,A、B 上的感应电荷会马上 在其相互之间的引力作用下中和,不再带电,所以箔片都不 会张开, C 错. 先把 A、B 分开,再移走 C,A、B 仍然带电,但重新让 A、 B 接触后, A、 B 上的感应电荷完全中和,箔片都不会张 开, D 错.
【答案】 AB
1.(2012· 福州一中高二检测)将带电棒移近两个不带电的 导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,如图 1-1 -3 所示.下列几种方法中能使两球都带电的是( )
如图 1-1-2 所示,A、B 为相互接触的用绝缘 支架支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有 金属箔片,C 是带正电的小球,下列说法正确的是( )
图 1-1-2
A.把 C 移近导体 A 时,A、B 上的金属箔片都张开 B.把 C 移近导体 A,先把 A、B 分开,然后移去 C,A、 B 上的金属箔片仍张开 C.先把 C 移走,再把 A、B 分开,A、B 上的金属箔片 仍张开 D.先把 A、B 分开,再把 C 移走,然后重新让 A、B 接 触,A 上的金属箔片张开,而 B 上的金属箔片闭合
4.接触带电现象中电荷量的分配 (1)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有 关.完全相同的金属球接触时,电荷量平均分配;形状、大 小不同的导体接触时电荷量不能平均分配.无论哪种情况, 接触前后电荷总量不变. (2)完全相同的带电金属球接触时电荷量的分配情况:若 两个完全相同的金属小球的带电量分别为 Q1、Q2,则它们接 Q1+ Q2 触后再分开都带有 的电量, 式中电量 Q1、Q2 均包含他 2 们的正负号.
2.思考判断 (1)飞机轮子上有搭地线是静电的应用.(× ) (2)静电植绒是静电的应用. (√) 3.探究交流 静电应用的原理是什么?
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第2节 静电力 库仑定律
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第3节 电场及其描述
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0002页 0091页 0173页 0206页 0284页 0339页 0374页 0425页 0521页 0573页 0623页 0715页 0757页 0799页 0817页 0898页 0922页
第1章 静电场 第1节 静电现象及其微观解释 第3节 电场及其描述 第2章 电势能与电势差 第1节 电场力做功与电势能 第4节 电容器 电容 第3章 恒定电流 第1节 电流 第3节 焦耳定律 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第1节 闭合电路欧姆定律 第3节 测量电源的电功势和内电阻 专题探究 电路部分专题探究示例 导入 “迷路”的信鸽 第2节 用磁感线描述磁场 第4节 磁与现代科技 导入 从奥斯特实验说起
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第1节 电场力做功与电势能
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第1章 静电场
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导入 神奇的静电
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第1节 静电现象及其微观解释
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第4节 电场中的导体
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第2章 电势能与电势差
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导入 电场力可以做功吗
鲁科版高中物理选修3-1课件高二:第1章静电场本章整合
-k -k
(x+r) q1q2 r2
2=0
q1q3 x2
=0
解上述两方程得 :q3=4q,x=r。 答案:(1)在 q1 的外侧距离为 r 处,对 q3 的电性和电荷量均没有要求 (2)电荷量为 4q 带正电
12
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
【例题 4】 如图所示,A、B 是带有等量的同种电荷的两小球(可视为 点电荷),它们的质量都是 m,它们的悬线长度是 L,悬线上端都固定于同一点 O,B 球悬线竖直且被固定,A 球在力的作用下,于偏离 B 球 x 的地方静止,此 时 A 球受到绳的拉力为 F1。现在保持其他条件不变,用改变 A 球质量的方 法,使 A 球在距 B 为 x 处平衡,则此时 A 受到绳的拉力为(
4
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
【例题 1】 在真空中 O 点放一个点电荷 A,其电荷量为 Q=1.0× 10-9 C,M 点放另一个点电荷 B,其电荷量为 q=1.0× 10 C,OM 间距离为 r=30 cm,求 M 点的电场强度。如果拿走点电荷 B,M 点的电场强度又如何? 解析:B 为试探电荷,A 是真空中的点电荷,所以 A 在 M 点产生的电场强 度可用公式 O 指向 M。 拿走点电荷 B,M 点的电场强度不变。 答案:100 N/C,方向由 O 指向 M 拿走点电荷 B,M 点电场强度不变
Q E=k 2计算。即 r
-9 Q 9 1.0×10 EM=k 2=9.0× 10 × r 0.33 -10
N/C=100 N/C,方向由
5
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
【例题 2】 (多选)AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 O 。 将电荷量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上,其位置关于 AB 对称且距 离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放 一个适当的点电荷 Q,则该点电荷( )
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[例证 1] 在电场中某点引入电荷量为 q 的正电荷,这个 电荷受到的电场力为 F,则( )
A.在这点引入电荷量为 2q 的正电荷时,该点的电场强 度将等于2Fq
B.在这点引入电荷量为 3q 的正电荷时,该点的电场强 度将等于3Fq
C.在这点引入电荷量为 2e 的正离子时,则离子所受的 电场力大小为 2e·Fq
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章 末 复
第习 1方 章案
与 全 优 评 估
专题·迁 移·发散
专题一 专题二
专题三
检测·发现·闯关
No Image
应用电场强度的定义式和决定式时要注意条件,灵活选取
公式,对多电荷形成的场要注意场的矢量运算。
电场强度的求解方法小结:
电场情况
求解方法
任何电场
定义式 E=Fq适用于任何电场(只要放 入的电荷 q 不影响原电场的分布)
E
点击下图进入检测·发现·闯关
质,因此不能确定其所受电场力的方
向,由此也不能确定细杆对环的支持 力的方向,但qE与支持力N是大小相
图1-3
等、方向相反的一对f并不受N的方向影响,所以
无论qE的方向是向左还是向右,对本题的解没有任何影响。
因此我们假定细环带正电,受力分析如图1-3所示。
真空中点电荷 E=kQr2,其中 Q 是场源电荷量,r 是所 求点距离 Q 的距离,k 为静电力常量
电场情况
求解方法
①已知某点的几个分场强求合场强,或
任意电场结 已知合场强求某一分场强,可用矢量叠
合特殊电场 加的方法
②用静电平衡条件求未知场强
有对称性的 巧妙地假设放置额外电荷或将电荷巧
特殊电场 妙地分割使问题简化而求未知场强
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高中物理学习材料桑水制作一、选择题(本大题共9个小题,每小题6分,共54分,每小题只有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.关于点电荷,下列说法正确的是( )A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一定能视为点电荷C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D.带电的金属球一定不能视为点电荷解析:一物体能否视为点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定,当带电体的形状、大小对所研究的问题影响很小,可忽略不计时,即可视为点电荷,故C正确。
答案:C2.下述说法中正确的是( )A.根据E=F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E=kq/r2,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强D.电场线就是点电荷在电场中运动的轨迹解析:电场强度是反映电场性质的物理量,它只与产生它的电荷有关,而与放入其中的检验电荷所受的力及其电荷量无关;且场强为矢量,遵循矢量相加的平行四边形定则,所以合场强可以小于分场强;而电场线是为了描述电场而假设出来的一种工具,和电荷运动的轨迹是完全不同的两个概念。
答案:B3.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场。
如图1所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,下列说法中正确的是( )A.a、b为异种电荷,a带电量大于b的带电量B.a、b为异种电荷,a带电量小于b的带电量图1C.a、b为同种电荷,a带电量大于b的带电量D.a、b为同种电荷,a带电量小于b的带电量解析:由电场线的特点可知,a、b为异种电荷,但无法判断a、b的电性;b周围电场线比a周围电场线密,说明a带电量小于b的带电量。
答案:B4.(2011·广东高考改编)如图2为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的。
2020鲁科版高二物理选修3-1电子课本课件【全册】
第1章 静电场
2020鲁科版高二物理选修3-1电子 课本课件【全册】
导入 神奇的静电2020鲁科版二物理选修3-1电子 课本课件【全册】
2020鲁科版高二物理选修3-1电子 课本课件【全册】目录
0002页 0035页 0092页 0176页 0193页 0257页 0319页 0321页 0323页 0325页 0418页 0481页 0483页 0565页 0582页 0614页 0616页
第1章 静电场 第1节 静电现象及其微观解释 第3节 电场及其描述 第2章 电势能与电势差 第1节 电场力做功与电势能 第3节 电势差 专题探究 电场部分专题探究示例 导入 历史的回眸 第2节 电阻 第4节 串联分压与并联分流 导入 从闭合电路找原因 第2节 多用电表的原理与使用 第4节 逻辑电路与自动控制 第5章 磁场 第1节 磁场 第3节 磁感应强度 磁通量 第6章 磁场对电流和运动电荷的作用
2021-2022学年高中鲁科版物理选修3-1课件:第1章静电场章末综合提升
章末综合提升
1
巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
二、两个基本定律 1.电荷守恒定律 电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另 一部分,或者从一个物体转移到另一个物体。在任何转移的过程中, _电__荷__的__总_量__保__持__不变。
章末综合提升
1
巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
1
巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
[跟进训练] 1.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,沿一条直线依次排列三 个等质量的带电小球 A、B、C。在 C 上沿连线方向施加一恒力 F 后, 三小球恰能在运动中保持相对位置不变。已知 A 球所带的电荷量 QA =10q,B 球所带的电荷量为 QB=q。开始时,小球间距离为 r,求所 施加恒力 F 的大小、小球 C 所带电荷量 QC 及电性。
第1章 静电场
章末综合提升
章末综合提升
1
巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
NO.1
巩固层·知识整合
[体系构建] [核心速填]
章末综合提升
[体系构建]
1
巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
章末综合提升ຫໍສະໝຸດ 1巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
[核心速填]
一、三种起电方式
1.摩擦起电:通过_摩_擦__的方式使物体带电。 2.接触起电:通过与带电体接__触__的方式使物体带电。 3.感应起电:通过_静__电__感_应__使物体带电。
章末综合提升
1
巩固层·知识整合
2
提升层·能力强化
六、静电平衡的四个特点 1.静电平衡导体内部没有电荷的定__向__移__动__。 2.静电平衡导体内部合__场__强__处处为零,即 E 内=0。 3.静电平衡导体表面电场方向与导体表面垂__直__。 4.净电荷只分布在导体的_外__表__面__上_,外表面上曲率半径越大, 净电荷分布的密度越小。
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第3节
●教学流程设计
演示结束
课标解读
重点难点
1.知道电荷间的相互作用是通过电
场发生的,初步了解场是物质存在
的形式之一.
1.电场、电场强度、
2.理解电场强度,能根据电场强度 电场线、匀强电场
的定义式E=进行有关的计算,知 的内容与特
道电场强度是矢量及其方向的规 征.(重点)
定.
2.点电荷的电场的
(2)电场力:电场对于处在其中的 电荷 的作用力.
2.思考判断 (1)电场是人们为了解释电荷间的作用力,人为创造的, 并不是真实存在的.(×) (2)电场看不见、摸不着,因此电场不是物质.(×) (3)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用.(√)
3.探究交流 如图 1-3-1 所示,F1 和 F2 为电荷 q1 和 q2 间的相互作 用的库仑力,那么 F1 和 F2 各是怎样产生的?
2.思考判断 (1)根据 E=kQr2,点电荷电场强度与场源电荷 Q 成正比, 与距离 r 的平方成反比.(√) (2)等量异种电荷的连线上,中点的场强为零.(×) (3)等量同种电荷的连线上,中点的场强最大.(×)
3.探究交流 应用公式 E=kQr2应注意什么? 【提示】 应明确公式 E=kQr2只适用于真空中的点电荷 产生的电场.
适用范围 一切电场 真空中点电意
Q 表示产生电场的点
检验(或试探)电荷
义
电荷的电荷量
的电荷量
E 用 F 与 q 的比值 来表示,但 E 的大 E 不仅用 Q、r 来表示, 关系理解 小与 F、q 大小无 且 E∝Q,E∝r12 关
如图 1-3-3 所示,在一带负电的导体 A 附近有 一点 B,如在 B 处放置一个 q1=-2.0×10-8 C 的电荷,测出 其受到的静电力 F1 大小为 4.0×10-6 N,方向如图,则 B 处 电场强度是多少?如果换用一个 q2=4.0×10-7 C 的电荷放在 B 点,其受力多大?此时 B 处电场强度多大?
2014年高二物理鲁科版选修3-1配套课件 第1章 第2节 静电力 库仑定律
5.静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的 总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电 荷的作用力的 矢量和 。
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[关键一点] (1)计算库仑力时,电荷量一般取绝对值,力的方向由 电荷的性质确定。 (2)库仑定律只适用于真空中两个点电荷的相互作用, 但两个均匀带电球体相距较远也可视为点电荷,r应指两球 体的球心距。
第第 12 章节
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1.知道点电荷概念,及其带电体可简化 为点电荷模型的条件。
2.理解库仑定律的内容、公式、适用条 件,会用其求解点电荷间的作用力。
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2.(对应要点二)两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属
小球(均可视为点电荷),固定在相距为 r 的两处,它们间库
仑力的大小为 F,两小球相互接触后将其固定距离变为2r,
则两球间库仑力的大小为
()
1 A.12F C.43F
3 B.4F D.12F
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解析:由库仑定律得 F=k3rQ22,两球相互接触后各自带电荷 量 Q′=(+3Q2-Q)=Q,故当二者间距为2r时,两球间库仑力 F′ =k(Qr)2 2=k4rQ22,故 F′=43F,C 正确。
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二、库仑定律 1.内容 真空中两个 点电荷 之间的相互作用力F的大小,跟 它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比 ,跟它们的距离r的二 次方成 反比 ;作用力的方向沿着它们的连线。同种 电 荷相斥,异种电荷 相吸 。
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2.公式 F= kQr1Q2 2 。 3.静电力常量 k= 9.0×109 N·m2/C2。 4.适用条件 (1) 真空中 (空气中近似适用),(2) 点电荷 。
2014年高二物理鲁科版选修3-1配套课件 第1章 第4节 电场中的导体
2.静电平衡 (1)定义:导体中没有电荷 移动 的状态。 (2)特点: ①导体内部场强处处为 零 ; ②电荷只分布在导体的 外表面 上。 ③表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。
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3.静电屏蔽 (1)定义:当中空的导体达到 静电平衡 时,内部无 电场,因而导体的外壳会对其内部起屏蔽作用,使它内 部不受 电场 影响的现象。 (2)应用:电子仪器和电子设备外面都有 金属壳 , 通信电缆外面包有一层金属网,高压线路的检修人员要 穿 屏蔽服 等,都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影 响。
大小都是q2,q1>q2。已知六边形中心O点处的场强可用
图中的四条有向线段中的一条来表示,它是
()
图1-4-8
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A.E1
B.E2
C.E3
D.E4
解析:由正六边形的对称性可知,a、d两点电荷在O
点的场强Ead方向是由O点指向d点,而b、c两点电荷在 O点的场强方向分别指向b和指向c的反方向,场强的
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1.知道场强叠加原理,知道其遵循平行 四边形定则。
2.知道静电平衡状态的概念,理解处于 静电平衡状态的导体,内部场强处处 为零。
3.知道静电屏蔽现象及静电屏蔽的应用。
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[解析] (1)处于静电平衡的导体,其内部场强处处为零,
因此 EO=0。 (2)中点 O 处的场强为零,是由于点电荷 q 激发的场强与
杆上感应电荷激发的场强叠加的结果,而点电荷在 O 点激发
的电场为 Eq=kd+q12L2,因此感应电荷在 O 点激发的场强为
鲁科版高中物理选修3-1:第1章 静电场 复习课件
【解析】 当小球运动到 C 处时,对小球受力分析如图
所示,则由平衡条件得
N+F 库·sin 30°=
mgcos 30 °
①
由库仑定律得
F 库=Lcoksq320°2
②
联立①②两式得 N= 23mg-23kLq22 由牛顿第三定律得小球对斜面的压力 N′=N= 23mg-23kLq22.
3.解题步骤 (1)选择研究对象(以带电体为研究对象)。 (2)分析带电体受的静电力及其他力的情况。 (3)利用牛顿第二定律列方程(有时与动能定 理结合)。 (4)代入数值求解。
如图 1-5 所示,光滑斜面倾角为 37°。一质量为 m、电荷量为 q、带有正电的小物块,置于斜面上。当沿水平 方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜 面上,从某时刻开始,电场强度变为原来的12,求:
【答案】 23mg-23kLq22
谢谢
(3)在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与 中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时电 场力不做功。
2.等量同种点电荷 (1)两点电荷连线中点 O 处场强为零,此处无电场线。 (2)中点 O 附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零。 (3)两点电荷连线中垂面(线)上,场强方向总沿面(线) 远离 O(等量正电荷)。 (4)在中垂面(线)上从 O 点到无穷远,电场线先变密 后变疏,即场强先变强后变弱。
【答案】 B
应用牛顿运动定律处理带电体在电场中的运动
1.受力情况 带电体在电场中受到电场力作用,还可能受到其他力的 作用,如重力、弹力、摩擦力等。
2.解题方法 (1)物体在各力的作用下,若处于平衡状态,即静止或 做匀速直线运动,物体所受合外力为零,利用力的平衡条件 解题。 (2)物体在各力的作用下做变速运动(直线或曲线), 物体所受合外力不为零,利用牛顿第二定律解题。 总之,处理这类问题,就像处理力学问题一样,只是分 析受力时注意别忘了电场力。
高中物理(鲁科版)选修3-1课件:第1章 静电场 本章优化总结
A.支架对地面的压力大小为 2.0 N B.两线上的拉力大小 F1=F2=1.9 N C.将 B 水平右移,使 M、A、B 在同一直线上,此时两线上的 拉力大小 F1=1.225 N,F2=1.0 N D.将 B 移到无穷远处,两线上的拉力大小 F1=F2=0.866 N
[解析]
A 对 B 有竖直向上的库仑力,大小为 FAB
如图所示,直线 MN 是某电场中的一条电场线(方向未画 出),虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由 a 到 b 的运 动轨迹,轨迹为一抛物线.下列判断正确的是( )
A.电场线 MN 的方向一定是由 N 指向 M B.带电粒子由 a 运动到 b 的过程中速度一定逐渐减小 C.带电粒子在 a 点的速度一定小于在 b 点的速度 D.带电粒子在 a 点的加速度一定大于在 b 点的加速度
(1)确定研究对象(两个或两个以上时考虑用整体法和隔离法); (2)进行受力分析,先电场力(重力要不要分析要进行判断,电场 力的分析成为要点),再弹力,最后分析摩擦力; (3)用力的合成法或正交分解法对所有的力进行处理; (4)根据平衡条件、动力学知识及功能关系列方程求解.
(多选)(2015· 高考浙江卷)如图所示, 用两根长度相同的绝缘细线把一个质量 为 0.1 kg 的小球 A 悬挂到水平板的 M、 N 两点,A 上带有 Q=3.0×10-6 C 的正电 荷.两线夹角为 120° ,两线上的拉力大小分别为 F1 和 F2.A 的 正下方 0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球 B, B 与绝缘支架 的总质量为 0.2 kg(重力加速度取 g=10 m/s2;静电力常量 k= 9.0×109 N·m2/C2,A、B 球可视为点电荷),则( )
[答案] BC
2.如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同 种电荷,质量均为 m,分别用绝缘细线悬挂于绝缘天花板上同 一点,平衡时,B 球偏离竖直方向 θ 角,A 球竖直且与墙壁接 触,此时 A、B 两球位于同一高度且相距 L.求:
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动状态,而竖直方向的摩擦力f并不受N的方向影响,所以
无论qE的方向是向左还是向右,对本题的解没有任何影响。 因此我们假定细环带正电,受力分析如图1-3所示。
因为 N=qE=2mg,所以 N=2mg,由于细环匀速下滑, 所以有: mg 1 f=μN=mg,μ= N = =0.5 2 1 如果要使细环能以 a= g 匀加速下滑,由牛顿第二定律有 2 1 mg 2 1 mg-μN′= mg⇒N′= =mg。 2 0.5 N′ mg 1 而 N′=qE′,所以:E′= q = = E。 2mg 2 E 1 [答案] 0.5 E 2
[解析] 电场强度是描述电场力的性质的物理量,它是由 产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的, 与某点有无 电荷或电荷的正负无关,所以排除选项中的 A、B、D,而电 场力 F=Eq 不仅与电荷在电场中的位置有关,还与电荷 q 有 F 关,该题中根据场强的定义式可知该点的场强为 q ,带电量为 F 2e 的正离子在该点受力为 2e q ,C 正确。
受合外力不为零,利用牛顿第二定律解题。
总之,处理这类问题,就像处理力学问题一样,只是分析 受力时注意别忘了电场力。 3.解题步骤 (1)选择研究对象(以带电体为研究对象)。
(2)分析带电体受的静电力及其他力的情况。
(3)利用牛顿运动定律列方程(有时与动能定理结合)求解。
[例证 3] 如图 1-2 所示, 一绝缘细杆 竖直立在水平向右的匀强电场中, 电场强度为 E, 2mg 一质量为 m 的细环 (带电荷量为 E )套在细杆
[答案] C
在分析带电粒子在电场中的运动轨迹问题时,首先
要假设一个运动方向,然后根据其轨迹判断出粒子所受 电场力的方向,再根据初速度方向与电场力方向的关系 判断粒子是加速还是减速运动,最后由粒子的带电性质 确定电场方向或由电场方向确定粒子的带电性质(注意:
两者必须知其一才能判定其二)。
[例证2]
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[解析]
因为不知离子是向哪个方向运动的,可以
假设其由b向a运动,由离子的运动轨迹可判断出,离子 只能受到向左的电场力,所以由b向a一定是减速运动的 (同理,也可假设离子由a向b运动,此时根据轨迹可判断 出电场力同样向左,离子加速运动),所以该离子在a点
的动能一定小于b点的动能;由于电场线、离子的电性
如图1-1所示,平行的实线表示
电场线,虚线表示一个离子穿越电场时的运动
轨迹,下列判断正确的是(离子只受电场力,
a点为轨迹最右端) A.场强方向一定是向右 B.该离子一定是负离子 C.该离子一定是由a向b运动 D.场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离 子都不能确定,但是离子在a点的动能一定小于在b点的动能 ( ) 图1-1
第 1 章
章 末 复 习 方 案 与 全 优 评 估
专题一
专题· 迁 移· 发散
专题二
专题三
检测· 发现· 闯关
应用电场强度的定义式和决定式时要注意条件,灵活
选取公式,对多电荷形成的场要注意场的矢量运算。
电场强度的求解方法小结:
电场情况
求解方法
F 定义式 E= q 适用于任何电场(只要放 任何电场 入的电荷 q 不影响原电场的分布) Q E=k 2,其中 Q 是场源电荷量,r 是所 r 真空中点电荷 求点距离 Q 的距离,k 为静电力常量
都是未知的,所以A、B、C均不正确,故选D。 [答案] D
1.受力情况
带电体在电场中受到电场力作用,还可能受到其他
力的作用,如重力、弹力、摩擦力等。 2.解题方法 (1)物体在各力的作用下,若处于平衡状态,即静止 或做匀速直线运动,物体所受合外力为零,利用力的平
衡条件解题。
(2)物体在各力的作用下做变速运动(直线或曲线),物体所
图1-2
上,恰好可以匀速下滑,试求细环与细杆的动摩擦因数。如 1 果要使细环以加速度 a= g 匀加速下滑, 电场强度 E′应为多 2 大?
[解析]
由于不明确细环的带电性
质,因此不能确定其所受电场力的方 向,由此也不能确定细杆对环的支持 力的方向,但qE与支持力N是大小相 图1-3
等、方向相反的一对平衡力,不影响细环在竖直方向的运
A.在这点引入电荷量为 2q 的正电荷时,该点的电场强 F 度将等于 2q B.在这点引入电荷量为 3q 的正电荷时,该点的电场强 F 度将等于 3q
C.在这点引入电荷量为 2e 的正离子时,则离子所受的 F 电场力大小为 2e· q D.若将一个电子引入该点,则由于电子带负电,所以该 点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反
求解方法 ①已知某点的几个分场强求合场强, 或 可用矢量叠 任意电场结 已知合场强求某一分场强, 合特殊电场 加的方法 ②用静电平衡条件求未知场强 有对称性的 巧妙地假设放置额外电荷或将电荷巧 特殊电场 妙地分割使问题简化而求未知场强
电场情况
[例证 1] 在电场中某点引入电荷量为 q 的正电荷,这个 电荷受到的电场力为 F,则( )