高中物理 第1章 靜電場 習(xí)題課一 電場的力的性質(zhì)課件 新人教版選修3-1.ppt

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習(xí)題課一電場的力的性質(zhì) 課堂探究 達(dá)標(biāo)測評(píng) 課堂探究核心導(dǎo)學(xué) 要點(diǎn)探究 D 思維導(dǎo)圖 方法總結(jié)平衡問題的處理方法 1 靈活運(yùn)用整體法和隔離法選取研究對(duì)象 2 多利用直角三角形 相似三角形和正交分解法等常用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法 3 應(yīng)用牛頓第三定律分析各帶電體之間的相互作用力 A 二 電場線與運(yùn)動(dòng)軌跡 例2 多選 某靜電場中的電場線如圖所示 帶電粒子在電場中僅受靜電力作用 其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示 由M運(yùn)動(dòng)到N 以下說法正確的是 A 粒子必定帶正電荷B 由于M點(diǎn)沒有電場線 粒子在M點(diǎn)不受靜電力的作用C 粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D 粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能 ACD 思維導(dǎo)圖 解析 根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況 可以確定點(diǎn)電荷受靜電力的方向沿電場線的切線方向 故此點(diǎn)電荷帶正電 A選項(xiàng)正確 由于電場線越密 電場強(qiáng)度越大 點(diǎn)電荷受到的靜電力就越大 根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大 故此粒子在N點(diǎn)加速度大 C選項(xiàng)正確 粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) 靜電力做正功 根據(jù)動(dòng)能定理得此粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能大 故D選項(xiàng)正確 規(guī)律方法電場線與運(yùn)動(dòng)軌跡問題的分析方法 1 由軌跡的彎曲方向判斷靜電力的方向 軌跡彎向所受合力方向的一側(cè) 2 由電場線的疏密判斷加速度的大小 3 由靜電力做功的情況判斷速度的變化情況 4 只有當(dāng)電場線是直線 且?guī)щ娏Ｗ又皇莒o電力作用 或受其他力 但方向沿電場線所在直線 同時(shí)帶電粒子的初速度為零或初速度方向沿電場線所在直線時(shí) 運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場線重合 教師備用 例2 1 如圖所示 實(shí)線為電場線 方向未畫出 虛線是一帶電粒子只在靜電力的作用下由a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡 軌跡為一條拋物線 下列判斷正確的是 A 電場線MN的方向一定是由N指向MB 帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中速度一定逐漸減小C 帶電粒子在a點(diǎn)的速度一定小于在b點(diǎn)的速度D 帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度 解析 由于該粒子只受靜電力作用且做曲線運(yùn)動(dòng) 粒子所受外力指向軌跡內(nèi)側(cè) 所以粒子所受靜電力一定是由M指向N 但是由于粒子的電荷性質(zhì)不清楚 所以電場線的方向無法確定 故A錯(cuò)誤 粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中 靜電力與速度成銳角 粒子做加速運(yùn)動(dòng) 速度增大 故B錯(cuò)誤 C正確 b點(diǎn)的電場線比a點(diǎn)的密 所以帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度 故D錯(cuò)誤 C 三 靜電力與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用 例3 如圖所示 用30cm的細(xì)線將質(zhì)量為4 10 3kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)下 當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴?大小為1 104N C的勻強(qiáng)電場時(shí) 小球偏轉(zhuǎn)37 后處在靜止?fàn)顟B(tài) sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 1 分析小球的帶電性質(zhì) 2 求小球的帶電荷量 3 若將細(xì)線剪斷 小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng) 加速度大小和方向如何 思路探究 1 知道靜電力方向 如何確定帶電體的電性 答案 靜電力方向與電場方向相同的帶電體帶正電 靜電力方向與電場方向相反的帶電體帶負(fù)電 2 質(zhì)點(diǎn)受三個(gè)力處于平衡狀態(tài) 若去掉其中一個(gè)力 則質(zhì)點(diǎn)的合力大小和方向如何 答案 質(zhì)點(diǎn)的合力與去掉的那個(gè)力大小相等 方向相反 解析 1 對(duì)小球受力分析如圖 所受靜電力F與電場強(qiáng)度方向相同 所以小球帶正電 2 由平衡條件知Eq mgtan37 代入數(shù)據(jù)解得q 3 10 6C 答案 1 正電 2 3 10 6C 3 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)12 5m s2方向與細(xì)線拉力的方向相反 方法總結(jié)對(duì)處于平衡狀態(tài)的帶電體先進(jìn)行受力分析 畫出受力圖 然后用力的合成或分解的方法處理這些力 若是三力平衡 宜用合成方法 若是三力以上的平衡宜用正交分解 第三步是寫平衡方程求解 靜電力作用下的非平衡問題 方法與力學(xué)中相同 首先分析帶電體的受力 再依據(jù)牛頓第二定律F合 ma進(jìn)行求解 2 小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度 答案 2 3m s2方向沿斜面向下 達(dá)標(biāo)測評(píng)隨堂演練 檢測效果 1 2016湖北省荊州中學(xué)月考 真空中有兩個(gè)靜止的同種點(diǎn)電荷q1 q2 保持q1不動(dòng) 釋放q2 q2只在q1的庫侖力作用下運(yùn)動(dòng) 則q2在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度 A 不斷增大B 不斷減小C 先增大后減小D 始終保持不變 B 2 多選 如圖所示 實(shí)線表示勻強(qiáng)電場中的電場線 一帶電粒子 不計(jì)重力 經(jīng)過電場區(qū)域后的軌跡如圖中虛線所示 a b是軌跡上的兩點(diǎn) 關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況 下列說法中可能的是 A 該粒子帶正電荷 運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩至bB 該粒子帶負(fù)電荷 運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩至bC 該粒子帶正電荷 運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至aD 該粒子帶負(fù)電荷 運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a BD 解析 由粒子做曲線運(yùn)動(dòng)條件可知 靜電力指向曲線的凹側(cè) 所以靜電力與電場方向相反 由此可知該粒子帶負(fù)電荷 其運(yùn)動(dòng)方向可能由a到b 也可能由b到a 故選項(xiàng)B D正確 3 多選 如圖所示 光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a b c 均可視為點(diǎn)電荷 三球沿一條直線擺放 僅在它們之間的靜電力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài) 則以下判斷正確的是 A a對(duì)b的靜電力一定是引力B a對(duì)b的靜電力可能是斥力C a的電荷量可能比b的少D a的電荷量一定比b的多 AD 解析 若三個(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài) 三個(gè)點(diǎn)電荷必須滿足 三點(diǎn)共線 兩同夾異 兩大夾小 所以選項(xiàng)A D正確 4 如圖所示 光滑絕緣的水平面上固定著A B C三個(gè)帶電小球 它們的質(zhì)量均為m 間距均為r A B帶正電 電荷量均為q 現(xiàn)對(duì)C施加一水平向右的力F的同時(shí)放開三個(gè)小球 欲使三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中保持間距r不變 求 1 C球的電性和電荷量 解析 1 A球受到B球庫侖力F1和C球庫侖力F2后 產(chǎn)生水平向右的加速度 故F2必為引力 C球帶負(fù)電 A球受力如圖所示 故F2sin30 F1 即F2 2F1 故qC 2q 答案 1 負(fù)電2q 2 水平力F的大小 謝謝觀賞