第9章 微专题1 静电力作用下的平衡（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（人教版）

静电场及其应用 第九章 微专题一　静电力作用下的平衡 返回目录 物理　必修第三册 　 课堂·深度探究 课末·随堂演练 课时作业(三) 课堂·深度探究 考点一　同一直线上三个点电荷的平衡问题 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 考点二　非共线力作用下带电体的平衡 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 课末·随堂演练 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 返回目录 物理　必修第三册 　 课时作业(三)　微专题一　静电力作用下的平衡 返回目录 物理　必修第三册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 [学习目标] 1.学会分析带电体的受力情况(科学思维).2.学会分析同一直线上自由电荷的平衡和非共线力作用下带电体的平衡问题(科学思维)． 共线的三个自由电荷的平衡问题有关特点： 1．三个自由电荷的平衡规律 “三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上； “两同夹异”——正、负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 2．只要其中两个点电荷平衡，第三个点电荷一定平衡，只需根据平衡条件对其中的任意两个点电荷列式即可． 【例题1】 如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态． (1)如果q2为正电荷，则q1为________电荷，q3为________电荷． (2)q1、q3二者电荷量大小之比是________. 思维导引：受力分析→库仑定律和平衡条件→判断电荷电性和列平衡方程→求解． 解析 空间中三个点电荷，任意一个点电荷受另外两个点电荷的库仑力作用处于平衡状态，则这两个库仑力的矢量和为零． (1)若q2为正电荷，对q1而言，要让其平衡，q3必为负电荷，对q2，q1和q3必为同种电荷，q1与q3都为负电荷． (2)由库仑定律和平衡条件，对q2有keq \f(q1q2,l\o\al(2,1))＝keq \f(q2q3,l\o\al(2,2))，解得q1∶q3＝leq \o\al(2,1)∶leq \o\al(2,2). 答案　(1)负　负　(2)leq \o\al(2,1)∶leq \o\al(2,2) 【变式1】 如图所示，电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，问： (1)若A、B固定，在何处放置点电荷C，才能使C处于平衡状态？ (2)在(1)中的情形下，C的电荷量大小和电性对C的平衡有影响吗？ (3)若A、B不固定，在何处放一个什么性质的点电荷C，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？电荷量是多少？ 解析 (1)由平衡条件，对C进行受力分析，C应在AB的连线上且在A、B之间，设C与A相距r， 则keq \f(q·qC,r2)＝keq \f(4q·qC,L－r2)， 解得r＝eq \f(L,3). (2)在A、B间距离A为eq \f(L,3)处，不论C为正电荷还是负电荷，A、B对其作用力的合力均为零，故C的电荷量大小和电性对其平衡无影响． (3)若将C放在A、B电荷两边，A、B对C同为向左(或向右)的力，C都不能平衡；若将C放在A、B之间，C为正电荷，则A、B都不能平衡，所以C为负电荷．设放置的点电荷C的电荷量大小为Q，与A相距r1，分别对A、B受力分析， 根据平衡条件，对电荷A有keq \f(4q·q,L2)＝keq \f(Qq,r\o\al(2,1))， 对电荷B有keq \f(4q·q,L2)＝keq \f(Q·4q,L－r12)， 联立可得r1＝eq \f(L,3)，Q＝eq \f(4,9)q(负电荷)， 即应在AB连线上且在A的右边，与点电荷A相距eq \f(L,3)处放置一个电荷量为eq \f(4,9)q的负电荷． 答案