《(京津瓊魯專用)2018-2019學年高中物理 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》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(京津瓊魯專用)2018-2019學年高中物理 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(30頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、微型專題1電場力的性質(zhì),第一章靜電場,學科素養(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,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.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應在AB的連線上且在A、B之間,設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,解析由運動學公式,知vat32 m/s6 m/s,答案,針對訓練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兩點關于O點對稱,則關于各點場強的關系,下列說法中正確的是 A.EAEB,EBED B.EA
11、.小球B的右側 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.,