第9章 专题拓展2 静电力的性质（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第九章　静电场及其应用 专题拓展2　静电力的性质 栏目索引 关键能力·互动探究 素养训练·学业评价 物理观念 科学思维 科学态度与责任 　　进一步理解静电力；会用库仑定律和电场强度公式解决相关问题。 1.学会利用几种特殊方法求解带电体的电场强度。 2．会分析电场线与带电粒子运动轨迹相结合的问题。 3．学会分析电场中的动力学问题。 　　通过对实际问题的解决，提高学生的物理学习兴趣。 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 关键能力·互动探究 带电体电场强度的三种计算方法 对称法 对称法实际上就是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何图形的对称性进行解题的一种方法。在电场中，当电荷的分布具有对称性时，应用对称性解题可将复杂问题大大简化 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 微元法 当一个带电体的体积较大，已不能视为点电荷时，求这个带电体产生的电场在某处的电场强度时，可用微元法的思想把带电体分成很多小块，每块都可以看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算 补偿法 有时由题给条件建立的模型不是一个完整的模型，这时需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型。这样，求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条件的差值问题。如采用补偿法将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面，从而将问题化难为易 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 A 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 【例2】 一个半径为R的圆环上，均匀地带有电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OP＝L。设静电力常量为k，关于P点的电场强度E，下列四个表达式正确的是 (　　　　　) D 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 【例3】 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电 荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均 匀分布着正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过 半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON ＝2R。已知N点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则M 点的电场强度大小为(　　　　　) A 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 1．带电粒子做曲线运动时，合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向。 2．分析思路 (1)由轨迹的弯曲情况结合电场线确定静电力的方向； (2)由静电力和电场线的方向判断带电粒子所带电荷的正负； (3)由电场线的疏密程度确定静电力的大小，再根据牛顿第二定律F＝ma判断带电粒子加速度的大小。 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 【例4】 某电场线分布如图所示，一个带电粒子沿图中 虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确 的是(　　　　　) A．M、N点的场强EM>EN B．粒子在M、N点的加速度aM>aN C．粒子在M、N点的速度vM>vN D．粒子带正电 D 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 电场线越密场强越大，根据题图可知EM<EN，在M点场强小，粒子受到的电场力就小，加速度小，A、B错误； 根据粒子运动的轨迹弯曲方向可知粒子受到的电场力斜向上，所以粒子带正电，又因为从M到N点，电势降低，粒子电势能减小，动能增大，所以有vM<vN，C错误，D正确。 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 [练1] 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅 在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则(　　　　　) A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增大 C．a的加速度将减小，b的加速度将增大 D．两个粒子的动能，一个增大一个减小 C 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用 解析： 带电粒子做曲线运动，所受静电力的方向指向轨迹曲线的内侧，由于电场线的方向未知，所以粒子带电性质不确定，A错误；从题图轨迹变化来看，带电粒子速度方向与静电力方向的夹角都小于90°，所以静电力都做正功，粒子动能都增大，速度都增大，B、D错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以a所受静电力减小，加速度减小，b所受静电力增大，加速度增大，C正确。 返回导航 高中物理　必修3　 第九章　静电场及其应用