沪科版选修31 第1章 电荷的相互作用 章末总结 课件（25张）.ppt

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k 9 0 109n m2 c2 摩擦 感应 1 6 10 19c 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 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3c 静止于真空中 相距r 2m 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 q3 1c且ac 1m 求q3受的静电力 答案 解析 3 1010n 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 设该电荷带电荷量为q 距a为r 则距b为l r 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 4q4q4qb 4q 5q3qc 9q 4q36qd 4q2q 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 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f2sin30 f1 即f2 2f1 故qc 2q 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f mgtan 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10cm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30g 则b带电荷量是多少 取g 10m s2 1 2