2017秋沪科版高中物理选修3-1（课件+学案）：第1章 章末总结 (2份打包)

章末总结 第一章　 内容索引 网络构建 题型探究 达标检测 网络构建 1 电荷的相互作用 使物体 带电的 方式 两个 概念 元电荷：e＝______________ 点电荷：理想化物理模型 起电：相互摩擦的物体分别得失电子 而带电 起电：用感应的方法使物体带电 接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体 两个基本 定律 电荷守恒定律：孤立的系统电荷的 保持不变 库仑定律：F＝_______，其中k＝9.0×109 N·m2/C2 摩擦 感应 1.6×10－19 C 总量 电荷的 相互作用 静电与 生活 雷电与避雷 静电与现代科技 静电的危害及控制 2 题型探究 一、库仑定律的基本应用 带电体受静电力作用时，分析方法同力学中的方法：可以把力进行合成和分解，可以与其他力相平衡，同样满足平衡条件或牛顿第二定律，只不过比力学中多了一个静电力． 例1　如图1所示，两个正点电荷q1、q2的电荷量都是3 C，静止于真空中，相距r＝2 m. (1)在它们的连线AB的中点O放入正点电荷Q，求Q受的静电力． 答案 解析 图1 0 在A、B连线的中点上，放入的正点电荷Q受到两个正点电荷q1、q2静电力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零． (2)在O点放入负点电荷Q′，求Q′受的静电力． 答案 解析 0 如果在O点放入负点电荷Q′，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零． (3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3，q3＝－1 C且AC＝1 m，求q3受的静电力． 答案 解析 3×1010 N，方向沿AB的连线由A指向B 二、静电力作用下的三电荷平衡问题 同一直线上的三个自由点电荷，彼此间存在相互作用的静电力，在三个电荷都处于平衡状态的情况下，每个电荷受其余两个电荷的作用力的合力为零，因此可以对三个电荷分别列平衡方程求解(解题时只需列其中两个电荷的平衡方程即可)． 同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时，电荷间的关系为：“两同夹异”、“两大夹小”、“近小远大”． 例2　如图2所示，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，求在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？ 图2 答案 解析 由平衡条件知，点电荷必在A、B之间，且带负电．设该电荷带电荷量为Q，距A为r，则距B为L－r，根据库仑定律，对A、B列平衡方程： 针对训练　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 答案 解析 √ 由“两同夹异”排除A项； 由“两大夹小”排除B项； 三、静电力与牛顿第二定律的结合 带电体在静电力作用下运动，带电体的受力满足牛顿第二定律，在进行受力分析时不要漏掉静电力.若选取整个系统为研究对象，系统内物体间相互作用的静电力为内力；若选取某个带电体为研究对象，不能漏掉其他带电体对其施加的静电力. 例3　如图3所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电，电荷量均为q.现对C施加一水平向右的力F的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变，求： (1)C球的电性和电荷量； 图3 答案 负电 2q 解析 A球受到B球静电力F1和C球静电力F2后，产生水平向右的加速度，故F2必为引力，C球带负电.A球受力如图所示，故F2sin 30°＝F1，即F2＝2F1，故qC＝2q. (2)水平力F的大小. 答案 解析 由牛顿第二定律，对A球： 达标检测 3 1.(静电力与牛顿第二定律的结合)如图4所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是 A.速度变大，加速度变大 B.速度变小，加速度变小 C.速度变大，加速度变小 D.速度变小，加速度变大 1 2 3 答案 √ 图4 2.(库仑定律的基本应用)如图5所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ＝30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离. 答案 解析 1 2 3 图5 1 2 3 如图所示，小球B受竖直向下的重力mg、沿绝缘细线的拉力T、A对它的静电力F. 由力的平衡条件，可知F＝mgtan θ 3.(静电场中的受力平衡问题)如图6所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30