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高中物理·选修3-1·人教版 第一章 静电场 第四讲 习题课 电场的力的性质 目标定位 电场的力的性质 会处理电场中的平衡问题. 会处理库仑力与牛顿第二定律结合的综合问题. 1 2 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 外力的合力 整体法 (1)正比 反比 连线 (2) ①真空中 ②点电荷4.(1) 任何电场 N/C或V/m (2) 真空 (3) 正电荷 电场 5.(1) 矢量和 (2) 平行四边形 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 课堂讲义 1.库仑力与前面学习过的重力、弹力和摩擦力一样都是矢量, 在分析物体受力时,只要注意库仑力就可以了。 2.两带电体间的静电力遵循牛顿第三定律.处理过程中选取研 究对象时,要注意整体法和隔离法的灵活运用;常用的数学 知识和方法有直角三角形、相似三角形和正交分解法等 一、库仑力作用下的平衡 3.三电荷系统的平衡问题 同一直线上的三个自由点电荷,彼此间存在相互作用的库仑力,在三个电荷都处于平衡的情况下,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) 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 例 1 如图所示,光滑水平面上相距为L的A、B两个带正电小球,电荷量分别为4Q和Q.要在它们之间引入第三个带电小球C,使三个小球都只在相互库仑力作用下而处于平衡,求: (1)小球C带何种电? (2)C与A之间的距离x等于多大? (3)C球的电荷量q为多大? 课堂讲义 题眼:三个自由电荷受力平衡 讨论 规律总结:“两同夹异” 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 课堂讲义 解析 (1)由平衡条件可知小球C必然带负电 x=? (2)以C为研究对象 解得: 规律总结: “两同夹异” “近小远大” 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 例 1 如图所示,光滑水平面上相距为L的A、B两个带正电小球,电荷量分别为4Q和Q.要在它们之间引入第三个带电小球C,使三个小球都只在相互库仑力作用下而处于平衡,求: (1)小球C带何种电? (2)C与A之间的距离x等于多大? (3)C球的电荷量q为多大? 课堂讲义 解析 (1)由平衡条件可知小球C必然带负电 x=? (3)以B为研究对象 解得: 规律总结: “两同夹异” “两大夹小” “近小远大” 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 例 1 如图所示,光滑水平面上相距为L的A、B两个带正电小球,电荷量分别为4Q和Q.要在它们之间引入第三个带电小球C,使三个小球都只在相互库仑力作用下而处于平衡,求: (1)小球C带何种电? (2)C与A之间的距离x等于多大? (3)C球的电荷量q为多大? 课堂讲义 解析 (1)对B完整的受力分析: 解得: 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 例 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的上同一点,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 (1)每个小球带电荷量q; (2)B球所受绳的拉力T. (3)墙壁受到小球A的压力N; 课堂讲义 解析 (2)对B受力分析如图所示: 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 例 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的上同一点,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 (1)每个小球带电荷量q; (2)B球所受绳的拉力T. (3)墙壁受到小球A的压力N; 课堂讲义 (3)对A进行受力分析: 根据牛顿第三定律: 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电场的力的性质 例 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的上同一点,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 (1)每个小球带电荷量q; (2)B球所受绳的拉力T. (3)墙壁受到小球A的压力N; 课堂讲义 1.电场线的特点 (1)由电场线的疏密可以判断场强的大小; 二、电场线与运动轨迹 3.物体做曲线运动的条件:合力在轨迹曲线的内侧,速度方向 沿轨迹的切线. (2)根据电场线的切线方向可知场强的方向. 2. 由场强方向,结合电荷的正负可判断电荷所受电场力方向; 由F=qE可知电场力大小,再根据牛顿第二
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