（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 微型專題1 電場力的性質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt

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1、微型專題1電場力的性質(zhì),第一章靜電場,學(xué)科素養(yǎng)與目標要求 物理觀念：1.進一步熟練掌握庫侖定律、電場強度公式，熟練掌握幾種常見的電場線. 2.熟練掌握兩等量同種電荷和兩等量異種電荷的電場線分布特點. 科學(xué)思維：1.建立形象化的思維模型，體會用電場線解決問題的方便性. 2.掌握解決帶電體動力學(xué)問題的思路和方法，進一步建立解決電場中平衡問題和動力學(xué)問題的思維模型.,內(nèi)容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關(guān),重點探究,,1.等量同號點電荷的電場(電場線分布如圖1)： (1)兩點電荷連線上，中點O處場強為零，向兩側(cè)場強逐漸增大. (2)兩點電荷連線中垂線上由中點O到無限遠

2、，場強先變大后變小. (3)關(guān)于中心點O點的對稱點，場強等大反向.,一、兩等量點電荷周圍的電場,圖1,2.等量異號點電荷的電場(電場線分布如圖2)： (1)兩點電荷連線上，沿電場線方向場強先變小再變大，中點處場強最小. (2)兩點電荷連線的中垂線上電場強度方向都相同，總與中垂線垂直且指向負點電荷一側(cè).沿中垂線從中點到無限遠處，場強一直減小，中點處場強最大. (3)關(guān)于兩點電荷連線中點的對稱點場強等大同向.,圖2,答案,解析,例1如圖3所示，a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷Q和Q，c是線段ab的中點，d是ac的中點，e是ab的垂直平分線上的一點，將一個正點電荷先后放在d、c、e點，它所受的電

3、場力分別為Fd、Fc、Fe，則下列說法中正確的是,A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右 B.Fd、Fc的方向水平向右，F(xiàn)e的方向豎直向上 C.Fd、Fe的方向水平向右，F(xiàn)c0 D.Fd、Fc、Fe的大小都相等,圖3,,解析根據(jù)場強疊加原理，等量異種點電荷連線及中垂線上的電場線分布如圖所示，d、c、e三點場強方向都是水平向右，正點電荷在各點受電場力方向與場強方向相同，故A正確，B、C錯誤； 連線上場強由a到b先減小后增大，中垂線上由c到無窮遠處逐漸減小，因此c點場強是連線上最小的(但不為0)，是中垂線上最大的，故FdFcFe，故D錯誤.,針對訓(xùn)練1兩個帶等量正電荷的點電荷如圖4所示， O點為兩

4、電荷連線的中點，a點在連線的中垂線上， 若在a點由靜止釋放一個電子，關(guān)于電子的運動， 下列說法正確的是 A.電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大 B.電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大 C.電子運動到O點時，加速度為零，速度最大 D.電子通過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，一直到速度為零,圖4,答案,解析,,解析帶等量正電荷的兩點電荷連線的中垂線上，中點O處的場強為零，向中垂線的兩邊場強先變大，達到一個最大值后，再逐漸減小.但a點與最大場強點的位置關(guān)系不能確定，電子在從a點向O點運動的過程中，當a點在最大場強點的上方時，加速度先增大后減小

5、；當a點在最大場強點的下方時，電子的加速度則一直減小，故A、B錯誤； 但不論a點的位置如何，電子在向O點運動的過程中，都在做加速運動，所以電子的速度一直增加，當?shù)竭_O點時，加速度為零，速度達到最大值，C正確； 通過O點后，電子的運動方向與所受電場力方向相反，故電子做減速運動，由能量守恒定律得，當電子運動到a點關(guān)于O點對稱的點時，電子的速度為零，同樣因為此點與最大場強點的位置關(guān)系不能確定，故加速度大小的變化不能確定，D錯誤.,,1.共點力的平衡條件：物體所受外力的合力為零. 2.處理平衡問題常用的數(shù)學(xué)知識和方法有直角三角形、相似三角形和正交分解法. 3.選取研究對象時，要注意整體法和隔離法的靈活

6、運用.,二、靜電力作用下的平衡,答案,解析,例2如圖5所示，帶電荷量分別為q和4q的兩點電荷A、B，相距L，問：,圖5,(1)若A、B固定，在何處放置點電荷C，才能使C處于平衡狀態(tài)？,答案見解析,解析由平衡條件，對C進行受力分析，C應(yīng)在AB的連線上且在A、B之間，設(shè)C與A相距r，,答案,解析,(2)在(1)中的情形下，C的電荷量和電性對C的平衡有影響嗎？,答案見解析,答案,解析,(3)若A、B不固定，在何處放一個什么性質(zhì)的點電荷C，才可以使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)？,答案見解析,解析若將C放在A、B電荷兩邊，A、B對C同為向右(或向左)的力，C都不能平衡；若將C放在A、B之間，C為正電荷，則A

7、、B都不能平衡，所以C為負電荷.設(shè)放置的點電荷C的電荷量大小為Q，與A相距r1，分別對A、B受力分析，根據(jù)平衡條件，對電荷A：有,1.同一直線上的三個自由點電荷都處于平衡狀態(tài)時，每個電荷受到的合力均為零，根據(jù)平衡方程可得，電荷間的關(guān)系為：“兩同夾異”、“兩大夾小”、“近小遠大”. 2.對于三個自由電荷的平衡問題，只需對其中兩個電荷列平衡方程，不必再對第三個電荷列平衡方程.,例3(多選)A、B兩帶電小球，質(zhì)量分別為mA、mB，用絕緣不可伸長的細線如圖6懸掛，靜止時A、B兩球處于相同高度.若B對A及A對B的庫侖力分別為FA、FB，則下列判斷正確的是,解析,答案,圖6,A.FA

8、A的拉力FTA C.細線OC的拉力FTC(mAmB)g D.同時燒斷AC、BC細線后，A、B在豎直方向的加速度相同,,,解析對小球A受力分析，受重力、靜電力、拉力，如圖.兩球間的庫侖力是作用力與反作用力，大小一定相等，故A錯誤；,由整體法可知，細線OC的拉力等于兩球的重力，故C正確； 同時燒斷AC、BC細線后，A、B在豎直方向上所受重力不變，所以加速度相同，故D正確.,,例4如圖7所示，光滑固定絕緣斜面(足夠長)傾角為37，一帶正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻(記為0時刻)開始，電場強度變?yōu)樵瓉淼?，求：(s

9、in 370.6，cos 370.8，g10 m/s2),答案,解析,三、電場中的動力學(xué)問題,圖7,(1)原來的電場強度大??；,(2)小物塊運動的加速度；,答案3 m/s2，方向沿斜面向下,答案,解析,(3)小物塊2 s末的速度大小和2 s內(nèi)的位移大小.,答案6 m/s6 m,答案,解析,解析由運動學(xué)公式，知vat32 m/s6 m/s,答案,針對訓(xùn)練2(2018山東淄博市高一下期末)如圖8所示，帶電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，現(xiàn)加一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qEmg，以下判斷中正確的是 A.物體將沿斜面減速下滑 B.物體將沿斜面加速下滑 C.物體仍保持勻速下滑

10、 D.僅當qEmg時，物體繼續(xù)保持勻速下滑,圖8,,達標檢測,1.(兩等量電荷的電場)(多選)如圖9所示，在等量異號點電荷連線的中垂線上取A、B、C、D四點，B、D兩點關(guān)于O點對稱，則關(guān)于各點場強的關(guān)系，下列說法中正確的是 A.EAEB，EBED B.EA

11、.小球B的右側(cè) C.小球A和B之間，靠小球A近 D.小球A和B之間，靠小球B近,,答案,1,2,3,4,3.(靜電力的平衡)(2018山東濱州市高一下期末)如圖11所示，輕繩的一端懸掛在豎直墻壁的O點，在另一端的B點連接一帶電小球Q，豎直墻壁的A點固定另一帶電小球P.P、Q均帶正電，帶電荷量均為q，質(zhì)量均為m.已知OAOBl且q ，則繩OB與豎直墻壁間的夾角為 A.30 B.45 C.60 D.15,,答案,解析,1,2,3,4,圖11,再由幾何關(guān)系知60.,解析對Q進行受力分析，如圖所示.,4.(電場中的動力學(xué)問題)如圖12所示，用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為1.0102 kg，所帶電荷量為2.0108 C.現(xiàn)加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣輕繩與豎直線成30角，繩長L0.2 m，求：(重力加速度g取10 m/s2),圖12,(1)這個勻強電場的電場強度大小.,解析,答案,1,2,3,4,1,2,3,4,解析對帶電小球受力分析，如圖所示.小球受力平衡，則,qEmgtan 30,1,2,3,4,(2)突然剪斷輕繩，小球做什么運動？加速度大小和方向如何？,解析,答案,1,2,3,4,解析突然剪斷輕繩，小球受重力和靜電力，初速度為零，做勻加速直線運動.,加速度方向與豎直方向成30角斜向右下方.,