2019-2020年高中物理 1.7靜電場中的平衡學(xué)案新人教版選修3-1

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1、2019-2020年高中物理1.7靜電場中的平衡學(xué)案新人教版選修3-1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】?1、通過小組合作學(xué)習(xí)，掌握運(yùn)用解決靜電場中的平衡問題的基本思路。?2、學(xué)會總結(jié)分析過程，反思自己的缺點(diǎn)并改正。【重點(diǎn)難點(diǎn)】?1、重難點(diǎn)：運(yùn)用庫侖定律，牛頓定律解決平衡問題?2、突破措施：學(xué)會電學(xué)問題力學(xué)化，確定研究對象，分析受力，列平衡方程?！菊n前預(yù)學(xué)】（一）基礎(chǔ)知識回顧1．庫侖定律?（1）真空中兩個點(diǎn)電荷間的相互作用力，跟_______成正比，跟_______成反比，作用力的方向在______________。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：_______________________。（2）庫侖定律適用

2、于①________________②________________。?（3）k為靜電常量，在國際單位制中k=_______________?2、電場力F=Eq適用于電場，正電荷受力方向?yàn)?，?fù)電荷受力方向?yàn)椤?、共點(diǎn)力的平衡：（1）共點(diǎn)力：如果幾個力都作用在物體的同一點(diǎn)上，或者幾個力的作用線相交于同一點(diǎn)這幾個力就稱為共點(diǎn)力。??（2）平衡狀態(tài)：物體處于或者保持狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。（3）共點(diǎn)力的平衡：如果物體受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點(diǎn)力的平衡。共點(diǎn)力的平衡條件：；若建立平面直角坐標(biāo)系，平衡條件變?yōu)?、?！菊n堂探究】主題1:二力平衡問題例1.在空間某一區(qū)域，有一

3、勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m的液滴，帶負(fù)電荷，電荷量為q，在此電場中恰能沿豎直方向做勻速直線運(yùn)動，求此區(qū)域的電場強(qiáng)度的大小和方向？變式練習(xí)1：人類已探明某星球帶負(fù)電，假設(shè)它是一個均勻帶電的球體，將一帶負(fù)電的粉塵置于該星球表面h處，恰處于懸浮狀態(tài)?，F(xiàn)設(shè)科學(xué)家將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h處無初速釋放，則此帶電粉塵將（）A.向星球地心方向下落?B.被推向太空??C.仍在那里懸浮??D.無法確定?主題2:三力平衡與極值問題例2.如圖，一個掛在絕緣絲線下端的帶正電的小球B（可看成質(zhì)點(diǎn)），靜止在圖示位置；若固定的帶正電的小球A（可看成質(zhì)點(diǎn)）電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m。當(dāng)A、B兩球之間的距

4、離為L時，θ=37°，A和B在同一水平線上（整個裝置處于真空中），則B帶_______電(填電性)，電荷量為_________________.(已知重力加速度為g，靜電力常量為k,?sin370=0.6)變式練習(xí)2：如圖，在水平勻強(qiáng)電場中用絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球，小球靜止時細(xì)線與豎直方向的夾角為300，問：（1）小球帶什么電?(2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E多大？例3.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中將一質(zhì)量為ｍ，電荷量為ｑ的帶電小球用以細(xì)線懸掛，該細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場最小值是?變式練習(xí)3：在勻強(qiáng)電場中將一質(zhì)量為ｍ，電荷量為ｑ的帶電小球由

5、靜止釋放，小球的運(yùn)動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則可知勻強(qiáng)電場的大小(?)?A．一定是mgtanθ/q?B．最大值是mgtanθ/qC．最小值是mgsinθ/q?D．以上都不對主題3:多個物體的平衡問題例4.下圖中，兩球平衡時在同一水平線上，細(xì)線與豎直方向的夾角分別為α、β，且α=β。A、B兩球電荷量用Qa，Qb，表示，質(zhì)量分別用ma、mb表示，線的拉力分別用Ta、Tb表示；則能正確表示它們關(guān)系的是；ma___mb；Ta____Tb?Qa____Qb變式練習(xí)4：如圖所示，質(zhì)量分別是m1和m2帶電量分別為q1和q2的小球，用長度不等的輕絲線懸掛起來，兩

6、絲線與豎直方向的夾角分別是α和β（α＞β），兩小球恰在同一水平線上，那么（?）?A．兩球一定帶異種電荷B．q1一定大于q2?C．m1一定小于m2D．m1所受電場力一定大于m2所受的電場力例5.如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的不固定的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q.現(xiàn)引入第三個點(diǎn)電荷C，恰好使三個點(diǎn)電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放于何處？所帶電荷量為多少？變式練習(xí)5：如圖所示，三個點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2距離的2倍，且每個電荷所受靜電力的合力都為零．則q1、q2、q3三者電荷量之比為（

7、）A、(-9):4：(-36)B、4：(-9):36C、9：4：36D、4：9：36