高中物理第1章电荷的相互作用学案沪科版选修3-1.docx

第1章电荷的相互作用章末总结1 / 6[—■网络构建- 电荷的相互作用电荷的相互作用使物体带电的方式起电：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两个概念接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体兀电荷：e =点电荷：理想化物理模型电荷守恒定律：孤立的系统电荷的保持不变,其中 k= 9.0 X109 N • m2/C2雷电与避雷静电与生活 静电与现代科技静电的危害及控制至点寺点个个击破题型探究、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 qi、q2的电荷量都是3 C,静止于真空中，相距 r = 2 m.图1(1)在它们白^连线AB的中点O放入正点电荷Q求Q受的静电力.(2)在O点放入负点电荷 Q ,求Q'受的静电力.⑶ 在连线上A点左侧的C点放上负点电荷 q3, q3=— 1 C且AG= 1 m,求q3受的静电力. 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？“ +-即9 A L R图2针对训练 下列各组共线的三个自由电荷，可以平衡的是 （ ）B. 4Q — 5Q 3Q A. 4Q 4Q 4QD. -4Q 2Q - 3Q C. 9Q -4Q 36Q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、R C三个带电小球，它们的质量均为mi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；（2）水平力F的大小.::A一 ：30达标检测 当堂检泅联国反接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（ ）―C…A.图4B.速度变小，加速度变小 A.速度变大，加速度变大D.速度变小，加速度变大 C.速度变大，加速度变小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 E带电荷量为 q, 0 =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.图53 .（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30V3 g，则B带电荷量是多少？（取g=10 m/s2）图6石 小二合奈相析网络构建摩擦 感应 1.6X10-9 C 总量 kq^q2 r2题型探究例1 (1)0 (2)0 (3)3 X1010 N,方向沿 AB的连线由A指向B解析(1)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 q、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)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，合力仍然为令.(3)在连线上 A的左侧放入负点电荷 q3,则受到q1和q2向右的吸引力，大小分别为 F1 =kq3q1AC2和F2 =kq3q2r + AC 2A C之间的距离.q3受的静电力为F= F1+F2,代入数据得F= 3X1010 N,方向沿AB的连线由A指向B， ， ，一、 1 ，……一，，，…，, 4例2应在A、B连线的中间，距A3L处，放置一个带负电的电荷，电荷量大小为 -q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：对电荷A： k4e=k等对电荷B： k»k*^ L2 L r 2联立解得：r=1L, Q= 4q. 3 9针对训练 C例 3 (1)负电 2q (2)3 V3k q2解析 (1) 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 30 0 = F1,即F2=2Fi,故qC= 2q.(2)由牛顿第二定律，对 A球:a二吏火器m mr2对系统整体：F= 3ma故F= 3 -3k q22达标检测2 3kQqmg解析 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=mgan 0根据库仑定律得解得 r= ... mgkQqe3kQq mg依题意可得:hL= TTtan 3010J33cm= 10 13 cm对B球受力分析如图所示,其中静电力F=由平衡条件知 F= mgan 30联立解得q=\/*mgtan 30 0 • L2代入数据得：q=1.0 X10 6 C.3. 1.0 X10 6 C解析设A B间的距离为L,。