1、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k9.0109 Nm2/C2,摩擦,感应,1.61019 C,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
2、,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3 C,静止于真空中,相距r2 m.(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,q31 C且AC1 m,求q3受的静电力,
3、答案,解析,31010 N,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
4、设该电荷带电荷量为Q,距A为r,则距B为Lr,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.4Q 4Q 4Q B.4Q 5Q 3Q C.9Q 4Q 36Q D.4Q 2Q 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
5、,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F2sin 30F1,即F22F1,故qC2q.,(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
6、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Fmgtan ,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30 g,则B带电荷量是多少?(取g10 m/s2),1,2,3,图6,答案,1.0106 C,解析,设A、B间的距离为L,,1,2,对B球受力分析如图所示,其中静电力,由平衡条件知Fmgtan 30,代入数据得:q1.0106 C.,3,本课结束,