第九章 专题：静电场中力的性质 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理单元复习课件聚焦静电场中力的性质，系统梳理静电力平衡（含基础平衡、弹簧弹力、动态平衡、摩擦力）、非点电荷电场求解（微元法、对称法、割补法）、点电荷电场叠加与图像、带电体在电场中运动等核心内容，通过专题分类与问题链引导构建知识网络，体现知识点内在逻辑。 其特色在于采用“专题突破-方法提炼-分层训练”复习策略，如动态平衡专题通过动态三角形、拉密定理等方法培养科学思维，非点电荷电场求解结合微元法渗透模型建构，设置单选、多选、计算等分层题目。这种设计助力学生巩固知识，教师精准把握学情，提升复习针对性。

专题：静电场中力的性质 物 理 一、静电力作用下的平衡 1.如图一带负电小球a穿过光滑绝缘的半圆环，位于圆环上的P位置，P位置与圆心O的连线与水平方向MN的夹角为45°，欲使该小球静止在图示的P位置，需在M、N之间放另一带电小球b。则小球b可能（ ） A．带负电，放在O点 B．带负电，放在N点 C．带正电，放在O点 D．带正电，放在N点 思考1.小球一定受到什么力？ 可能受到什么力？方向有怎样的特点？ mg D 专题：静电场中力的性质 一、静电力作用下的平衡 2.(多选)如图a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面高度相等，细线与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α。不计空气阻力，两球带电荷量不变。下列说法正确的是（ ） A．a球的质量比b球的大 B．若同时剪断两根细线，则a、b两球同时落地 C．a球的电荷量比b球的大 D．若同时剪断两根细线，则a、b两球飞行的水平距离相等 思考1.比较两球质量的桥梁是什么？ 思考2.将细线剪断后小球做什么运动？怎么处理这种运动？ AB 专题：静电场中力的性质 一、静电力作用下的平衡 3.如图，棱长为a的立方体ABCD－A′B′C′D′八个顶点上有八个点电荷，其中点电荷A、C′电荷量分别为q、Q，其他点电荷电荷量未知，顶点A上的点电荷仅在静电力作用下处于平衡状态，现将顶点C′上点电荷电荷量变成－Q，则顶点A上点电荷所受静电力的合力大小为(不计重力)( ) Q ＋ - -Q - 思考1.电荷变成-Q时，A点处电荷受到的哪些库仑力变化了？ B 专题：静电场中力的性质 一、静电力作用下的平衡—含弹簧弹力 4.如图所示，光滑绝缘水平面上固定了一个金属小球A，用原长为L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，则弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，则弹簧伸长量变为x2，如图乙所示，则有（ ） 思考1.弹簧弹力等于什么力呢？ 思考2.电荷量均变为1/2，库仑力变为1/4吗？ B 专题：静电场中力的性质 一、静电力作用下的平衡—动态平衡 5.如图，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（ ） A．小球A、B间的库仑力变小 B．小球A、B间的库仑力不变 C．小球A对筒壁的压力变小 D．小球A对筒底的压力不变 思考1.均是平衡状态，考察什么内容呢？ 思考2.属于动态平衡的哪一类呢？ ①解析法 ②动态三角形 ③拉密定理 ④相似三角形 D 专题：静电场中力的性质 一、静电力作用下的平衡—动态平衡 6.如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内。若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，两小球所带电荷量保持不变，则小球b所受的库仑力大小（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先减小后增大 思考1.属于动态平衡的哪一类呢？ B 专题：静电场中力的性质 一、静电力作用下的平衡—含摩擦力 7.(多选)如图所示，倾角为θ的斜面静止在水平面上，将一带电荷量为＋q的小球固定在斜面底端，另一质量为m、电荷量为＋q的小球静止在斜面上，小球与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ<tan θ，两小球间距为a，重力加速度为g，静电力常量为k，试判断电荷量q的取值范围(　　 ) 思考1.小球电荷量为什么会有范围？ 思考2.q太大会想向什么方向动，f摩向什么方向？ q最大时，f摩有什么特点？ 思考3.q太太小呢？ AC 专题：静电场中力的性质 二、非点电荷电场的求解 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 如何计算带电圆环在某点激发的电场呢？？ 专题：静电场中力的性质 二、非点电荷电场的求解—微元法 8.如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OP＝L，静电力常量为k，求P点的电场强度大小： ①任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。 思考1.能将Q简化为在O点处点电荷激发的电场吗？ ②多个点电荷在某点的电场强度等于各点电荷单独对该点的电场强度的矢量和。 思考2.无法直接简化为点电荷激发电场，怎么研究？ 思考3.每一小段所带电荷量为多少？ 思考4.每一小段在P点激发电场为多少？ 思考5.如何求P点处合场强方向？ 大小呢？ 专题：静电场中力的性质 二、非点电荷电场的求解—对称法 9.均匀带正电圆环有一个圆弧的缺口，判断圆心O点的电场强度方向 ①圆环上任何两个关于圆心中心对称的两点在O点产生的电场强度矢量和为零 O 思考1.圆环缺一部分，可以有哪些思路解决？ 思考2.均匀带电圆环在O处激发的电场为多少？ 专题：静电场中力的性质 二、非点电荷电场的求解—割补法 10.已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零。如图半球球壳电荷量为＋q，A、B两点关于半球壳球心O点对称，且半球壳在A点产生的电场强度大小为E。求半球壳在B点产生的电场强度大小。 当带电体的形状不完整，如有缺口的带电圆环或球面，通常将它补全为完整的圆环或球面，根据作差法求解。 思考1.怎么求半球壳产生的电场强度？ 专题：静电场中力的性质 三、点电荷电场—叠加 11.如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，在B点放了某个未知电荷q′后，恰好D点的电场强度等于0。求放在B点的电荷电性和电荷量。 思考1.D点的电场是由什么激发的呢？ EC EA 思考2. q′在D点产生的电场强度大小方向应该如何？ EB 专题：静电场中力的性质 三、点电荷电场—图像 12.在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m(图甲)。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。 (1)求A点和B点的电场强度的大小和方向。 (2)点电荷Q所在位置的坐标是多少? 思考1.F-q图像反映了什么？ 专题：静电场中力的性质 四、带电体在电场中的运动 13.某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（ ） A．粒子一定带负电 B．粒子一定是从a点运动到b点 C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度 思考1.不知道电性还能判断电性、加速度和速度变化吗？ C 专题：静电场中力的性质 四、带电体在电场中的运动 14.将两极板倾斜放置，与水平面夹角为θ，极板间距为d，带电油滴质量为m、带电荷量为q，从极板A的左边缘M处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板B的右边缘N处射出。求： (1)油滴的带电性质； (2)油滴的受力情况： (3)油滴做怎样的直线运动 (4)油滴在两极板间运动的时间t 思考1.在电场运动时带电油滴受几个力？ 做直线运动的条件是？ 思考2.小结带电物体重力什么时候可以忽略？ mg F电 专题：静电场中力的性质 四、带电体在电场中的运动 15.如图甲所示，点电荷－q绕点电荷＋Q做半径为r的匀速圆周运动，角速度为ω1；如图乙所示，与甲图中完全相同的点电荷－q在相距为r的两个固定点电荷＋Q所在连线的中垂面上，做角速度为ω2的匀速圆周运动，－q到＋Q的距离始终为r。则ω1∶ω2为（ ） 思考1.-q在哪里做匀速圆周运动？做匀速圆周运动有什么特点呢？ 1: 专题：静电场中力的性质 谢谢！ 专题：静电场中力的性质 Lavf58.76.100 $