内容正文:
校风:负责、包容、乐观 学风:勤于学习、善于设问、勇于探究
第八章 静电场
第1讲 静电场中力的性质 导学案
第一课时
编制 巩文平 课时:1/1 授课时间:2023-10-20
课前准备: 一轮大半练习册, 学案,笔记本,练习册 不同颜色的笔
好学而不勤问非真好学者。目标 计划 行动 反思
一、【学习目标】1.能准确的说出静电现象,能用电荷守恒的观点分析静电现象.2.会应用库仑定律解决实际问题.3.掌握电场强度的概念和公式,会用电场线描述电场.4.掌握电场强度叠加的方法.并进行计算.
二、围标
自学指导: 限时5min,要求:先通览大本练习册中的内容知识点,试着完成知识点填空144页,用不同颜色的笔标注难点、重点、疑惑点。
自学检测题: (限3min)
1.两个带异种电荷的金属球接触时,正电荷从一个球转移到另一个球.( )
2.相互作用的两个点电荷,电荷量大的受到的库仑力也大.( )
3.根据F=k,当r→0时,F→∞.( )
4.电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比.( )
5.由E=知,当试探电荷q变为一半时,电场强度E变为2倍.( )
考点一 电荷守恒定律 库仑定律
例题一:大本练习册144页
【变式1】(限5min)1.在光滑绝缘水平面上,三个带电小球 a、b 和 c 分别位于边长为d 的正三角形的三个顶点上,a、b 带正电,电荷量均为 q,c 带负电,整个系统置于方向平行于水平面的匀强电场中、已知静电力常量为k,若三个小球处于静止状态,则( )
A.
c 球带电荷量为q B.匀强电场场强大小为
C.匀强电场场强方向由 ab 的中点指向 c 点
D.a、b 两小球在 c 点产生的合场强大小为
2.真空中两个点电荷,它们之间相互作用的库仑力大小是,若它们的电荷量保持不变,距离变为原来的3倍,则它们之间相互作用的库仑力大小是( )
A. B. C. D.
例题三:大本练习册145页
【变式2】(限6min)3.如图所示,把一质量为的带电小球用绝缘细绳悬起来,若将电荷量为的带电小球B靠近,当两个带电小球在同一高度相距时,球达到平衡,此时绳与竖直方向夹角,取,,且A、B两小球均可看成点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力;
(2)A球带何种电荷,且电荷量多少。
4.如图所示,一个质量为m、带电量为的半径极小的绝缘小球静止在光滑且倾角为的斜面上,空间有水平方向右的匀强电场,重力加速度为g。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球受到斜面的支持力为多大。
例题四:大本练习册145页
【变式3】(限4min)5.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
6.光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为﹢4q和﹣q,如图所示,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )
A.﹣q,在A左侧距A为L处 B.﹣2q,在B右侧距B为处
C.﹢2q,在B右侧距B为处 D.﹢4q,在B右侧距B为L处
考点二 电场强度的理解和计算
例题五:大本练习册146页
【变式4】(限4min)7.(多选)在一个点电荷的电场中,让轴与电场中的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m(如图甲所示),在A、B两点分别放置带正电的试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系分别如图乙中直线、所示,水平向右为正方向。已知静电力常量,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度是,方向沿轴正方向
B.B点的电场强度是,方向沿轴负方向
C.点电荷带正电,所在位置为处
D.点电荷的带电荷量约为
第二课时
考点三 电场强度的叠加
例题六:大本练习册147页
【变式5】(限4min)8.直角坐标系中,、两点位于轴上,、两点坐标如图所示。、两点各固定一负点电荷,一带电荷量为的正点电荷置于点时,点处的电场强度恰好为零,静电力常量用表示。若将该正点电荷移到点,则点处场强的大小和方向分别为 ( )
A.,沿轴正方向 B.,沿轴负方向
C.,沿轴正方向 D.,沿轴负方向
例题八:大本练习册147页
【变式6】(限4min)9.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,。已知M点的场强大小为,则N点的场强大小为( )
A. B. C. D.
考点四 电场线的理解及应用 静电的防止与利用
例题八:大本练习册148页
【变式7】(限4min)10.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是( )
A.这两点电荷一定是同种电荷
B.这两点电荷一定是不等量异种电荷
C.D、C两点电场强度相等
D.C点的电场强度比D点的电场强度大
11.如图为真空中两点电荷A,B形成的电场中的电场线,该电场线关于虚线对称,点为A,B点电荷连线的中点,、为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )
A.A,B可能带等量异种电荷
B.A,B可能带不等量的正电荷
C.同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等,方向相反
D.a、b两点处无电场线,故其电场强度为零
例题九:大本练习册148页
【变式8】(限4min)12.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A.B、C两点场强大小和方向都相同
B.A、D两点场强大小相等,方向相反
C.E、O、F三点比较,O点场强最弱
D.B、O、C三点比较,O点场强最强
三、课堂小结:本节课后,你都学到了什么?(哪些题型、解题方法、思路、注意事项)
四、达标检测:(限时:15min)
1.如图所示,A、B、C是边长为L的等边三角形三个顶点,在 A点和B点分别固定一个带电量大小均为q的点电荷,C点电场强度为E,下列说法正确的是( )
A.若两点电荷均为正电荷,则方向垂直 AB向下
B.若两点电荷均为正电荷,则方向垂直AB向上
C.若A为正电荷,B为负电荷,则方向平行于AB向左
D.若A为正电荷,B为负电荷,则方向平行于AB向右
2.有两个可视为质点的小球A和B,带电量分别为和,固定位置相距为r,其库仑力大小为F,现将其相互接触后分离,且固定距离变为,则A、B两小球库仑力大小变为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,一半径为r的圆盘上均匀分布着负电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为r,在a点处有一电荷量为的固定点电荷,已知d点处的电场强度为,方向由a指向d,k为静电力常量,则b点处电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
3.电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则( )
A.该电场可能是正电荷产生的
B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受静电力作用
C.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
D.正电荷在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹
4.一试探电荷的电荷量为, 放入电场中某点受到的电场力大小为, 则电场中该点的电场强度大小为( )
A.100 N/C B.200 N/C C.300 N/C D.400 N/C
5.如图所示,在直角坐标系中,、两点的坐标分别为和,点在轴上,为等边三角形的顶点,在、点分别固定电荷量为和的点电荷。已知、连线中点处的电场强度大小为,则点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.E
6.如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线,已知该电场线关于图中虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为A、B两电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是( )
A.A、B可能带不等量异种电荷
B.A、B可能带等量同种电荷
C.a、b处电场强度相同
D.a、b处无电场线经过,故其电场强度均为0
7.用电场线能很直观、方便地比较电场中各点的强弱。如图,左边是等量异种点电荷形成电场的的电场线,右边是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称,则( )
A.B点的电势低于C点
B.A、D两点场强大小相等,方向相同
C.E、F两点场强大小相等,方向相反
D.从B到C过程中场强先增大后减小
(选做)8.半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距C点为2R的D点,O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,则q为( )
A.正电荷, B.正电荷,
C.负电荷, D.负电荷,
9.如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处点电荷的电荷量为-q外,其余各点处点电荷的电荷量均为+q,则圆心O处( )
A.场强大小为,方向沿OA方向
B.场强大小为,方向沿AO方向
C.场强大小为,方向沿OA方向
D.场强大小为,方向沿AO方向
10.如图所示,长L=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量q=2×10-8C,匀强电场的场强E=300N/C,取重力加速度,,。求:
(1)小球带正电负电?
(2)小球所受电场力F的大小。
(3)小球的质量m。
11.如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
能力提升
12.如图1,坐标轴上有A、B两点,坐标分别为和,在A、B两点之间某点处有一个点电荷,由形成的电场中,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力的大小跟试探电荷的电量关系图像如图2中直线、所示,试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电,求:
(1)试判断点电荷的电性;
(2)B点的电场强度的大小和方向;
(3)点电荷的位置坐标。
13.如图所示,绝缘粗糙水平面上,两带电滑块A和B在水平未知外力的作用下,保持相对静止,一起向右加速运动。已知A滑块质量为2m,B滑块质量为m,A、B和水平面间的动摩擦因数均为,A和B间距为r(r远大于滑块的边长),带电量均为+q,重力加速度为g,静电力常量为k,求:
(1)A和B间的库仑力大小;
(2)水平未知外力的大小。
校训:培养好人 造就能人 雕塑名人1
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