第9章 3 专题提升课1 库仑力作用下的平衡与加速（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦库仑力作用下的平衡与加速问题，从三个自由电荷平衡条件出发，逐步过渡到静态平衡、动态平衡及动力学问题，搭建从基础规律到复杂应用的学习支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于通过微专题细化知识点，结合典型例题解析，如“两同夹异、两大夹小”规律的应用，体现科学思维中的模型建构与科学推理，强化物理观念中的相互作用观念。学生能通过实例掌握解题方法，教师可借助结构化内容提升教学效率。

专题提升课1　 库仑力作用下的平衡与加速 1 专题深度剖析 1 随堂巩固落实 2 内 容 索 引 专题深度剖析 PART 01 第一部分 3 微专题一　三个自由电荷的平衡问题 三个自由点电荷都处于平衡状态时，三个点电荷中的每一个点电荷受到的其他两个点电荷的库仑力必然大小相等、方向相反。 (1)三点共线：三个点电荷一定分布在一条直线上。 (2)两同夹异：两侧的点电荷电性相同，中间的点电荷的电性一定与两侧的相反。 (3)两大夹小：处于中间的点电荷的电荷量一定最小。 (4)近小远大：中间电荷靠近电荷量较小的电荷。 返回导航 √ (2025·广东江门市期中)如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均视为点电荷)，三球沿一条直线摆放且均处于静止状态，则下列说法正确的是(　　) A．a对b的静电力一定是斥力 B．b对c的静电力可能是斥力 C．a的电荷量不可能比b的电荷量小 D．若给c施加一个向右的恒力，则三个球能向右运动且相互间的距离保持不变 返回导航 返回导航 微专题二　 库仑力作用下的平衡问题 1．解题步骤 (1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”。 (2)对研究对象进行受力分析，此时多了静电力(F＝k)。 (3)建立坐标系。 (4)根据F合＝0列方程，若采用正交分解法，则有Fx＝0，Fy＝0。 (5)求解方程。 返回导航 2．两点说明 (1)库仑力与学过的重力、弹力、摩擦力一样具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵循平行四边形定则。 (2)处理涉及静电力作用下带电体的平衡问题是力学规律、方法的合理迁移和应用。 返回导航 角度1　静态平衡问题 (多选)如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知与小球A相比(　　) A．小球B受到的静电力较大 B．小球B电荷量较大 C．小球B的质量较小 D．小球B受到的拉力较小 √ √ 返回导航 返回导航 (2025·广东省部分学校联考)如图，物体A、B电性相反且可视为点电荷。倾角θ＝37°、质量M＝4．44 kg的粗糙绝缘斜面体放在粗糙水平面上。将物体B放在斜面体上，当物体A固定在垂直于斜面方向与物体B相距r＝3 m的右上方位置时，物体B恰好不下滑，斜面体也保持静止不动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知物体B的质量m＝2．56 kg，电荷量QB＝1．6×10－5 C，物体B与斜面体的动摩擦因数μ＝0．8，重力加速度大小g取10 m/s2，静电力常量k＝9．0×109 N·m2/C2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8。 返回导航 (1)求物体A所带电荷量QA的大小。 [答案]　8×10－5 C　 返回导航 (2)若将物体A固定到与物体B等高的右侧适当位置，使物体B和斜面体依旧保持静止状态，求地面对斜面体的支持力大小FN。 [解析]　由斜面体和物体B整体竖直方向受力平衡得FN＝(M＋m)g＝70 N。 [答案] 70 N 返回导航 角度2　动态平衡问题 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带同种电荷，现用水平向左的推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较(　　) A．地面对小球B的支持力不变 B．推力F将不变 C．两小球之间的距离变小 D．竖直墙面对小球A的弹力变大 √ 返回导航 返回导航 (多选)如图所示，在竖直空间固定一半径为R的绝缘圆环，圆环圆心O点正下方距圆环一定距离处有一带正电小球A，圆环上套有一带正电小球B，初始时B静止在圆环上M点的右侧。现用外力使A缓慢向圆环最低点M移动，则B沿圆环右移，在此过程中，两小球所带电荷量保持不变且可视为点电荷，不计一切摩擦，则下列说法正确的是(　　) A．圆环对B的弹力一直减小 B．圆环对B的弹力一直增大 C．A、B间的库仑力先增大后减小 D．A、B间的库仑力一直增大 √ √ 返回导航 返回导航 微专题三　库仑力作用下的动力学问题 静电力作用下的动力学问题可以归纳为“电学问题、力学方法”。遵循力学规律和力的运算法则。在分析具体问题时应注意： (1)受力分析：除分析重力、弹力、摩擦力等之外，还要分析静电力的作用。 (2)状态分析：通过分析确定带电体运动状态。 (3)根据问题情境和提供的条件选取适当的物理规律列方程求解。 返回导航 (2025·天津北辰区期中)如图所示，把一个带正电的小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置一带负电的小球B。现给小球B一个垂直于AB连线方向的速度v0，使其在水平桌面上运动，则(　　) A．小球B有可能做匀速直线运动 B．小球B一定做匀减速曲线运动 C．小球B一定做匀加速直线运动 D．小球B有可能做匀速圆周运动 √ 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 随堂巩固落实 PART 02 第二部分 23 √ 1．(库仑力作用下的平衡问题)(2025·安徽省部分学校期中联考)如图所示，在光滑定滑轮O的正下方P处固定一带正电的点电荷，不带电的小球M与带正电的小球N通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止。若N球所带的电荷量缓慢减少(未减为零)，则在N球到达O点正下方前的过程中，下列说法正确的是(　　) A．轻绳的拉力逐渐减小 B．小球M将缓慢上升 C．点电荷P对小球N的库仑力逐渐变大 D．滑轮受到轻绳的作用力逐渐增大 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 3．(库仑力作用下的平衡问题)(2025·广西部分学校期中联考)如图所示，甲、乙(在同一竖直平面内)是两个完全相同的带电小球，甲固定在空中，乙在绝缘水平地面上处于静止状态，甲、乙连线与水平方向的夹角为θ。已知小球的质量为m、电荷量为q(q＞0)，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两球间的距离为L，求： (1)地面对乙球的支持力大小F； 返回导航 (2)地面对乙球的摩擦力大小f。 返回导航 [解析]　对B球受力分析，如图所示，由相似三角形对应边成比例可知＝＝＝，解得FN＝R，随着OA距离的减小，圆环对B的弹力一直增大，故A错误，B正确；根据＝，F库仑＝可知，随着FN增大，AB距离在减小，所以A、B间的库仑力F库仑增大，故C错误，D正确。 $