《新课标粤教版3-1 选修三1.2《探究静电力》 WORD教案4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标粤教版3-1 选修三1.2《探究静电力》 WORD教案4（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有探究静电力探究静电力 学案学案【例例 1】1】一根置于水平面上的光滑玻璃管（绝缘体） ，内部有两个 完全相同的弹性金属球 A、B，带电量分别为 9Q 和Q，从图示 位置由静止开始释放，问：两球再次经过图中位置时，两球的加 速度是释放时的多少倍？ 【解解析析】弹性金属小球在玻璃管中的运动过程是这样的：（1）在它们之间库仑引力作用 下的相向加速运动，由于两球完全相同，故它们在任意时刻加速度的大小相等；（2）碰撞 过程中电荷量的重新分配，结果是两球带上了等量同种电荷；（3
2、）在它们之间库仑斥力 作用下的反方向的加速运动，在任意时刻加速度的大小仍相等。 设：图示位置 A、B 两球的距离为 r，球的质量为 m，它们之间相互作用的库仑力大小为 F1，则： 2219 rQkF 此时 A、B 两球加速度的大小为：aAaBF1/m229 mrkQ碰撞后 A、B 两球的带电量均为 4Q，它们再次经过图示位置时的库仑斥力的大小为F2，则： 22216 rQkF 此时 A、B 两球加速度的大小为：aAaBF2/m2216 mrkQ故两球再次经过图中位置时，两球的加速度是释放时的916倍。【例例 2】2】如图所示，一个半径为 R 的圆环均匀带电，ab 是一个极小的缺口，缺口长为 L
3、（LT2 D、无法确定【解析解析】本题应当从小球的受力分析出发寻求正确的答案。 解法 1：在悬线偏离竖直方向某一角度 时，小球 A 的受力情况如图 a 所示，重力 mg 方 向竖直向下，悬线拉力 T 沿悬线方向与竖直方向的夹角为 ，两球间的库仑斥力 F 沿两球 的连线方向，由几何关系确定 F 与水平方向的夹角为 /2。来源:Z.xx.k.Com 沿水平和竖直两个方向对小球 A 所受力进行正交分解，并由平衡条件得：Fcos/2Tsin0（1） Fsin/2Tcosmg0（2） 由（1） 、 （2）两式可解得：Tmg（3） （3）式表明：悬线中的张力与悬线和竖直方向的夹角 无关。 【答案答案】B
4、解法 2：小球 A 的受力情况如图 b 所示，重力 mg、悬线张力 T、库仑斥力 F，这三个力的 合力为 0。因此这三个力构成封闭的力的三角形，且正好与几何三角形 OAB 相似，有：OAT OBmg ABF因为 OAOB，所以 Tmg。即 T 与 无关。故选 B。来源:学科网 ZXXK 【例例 4】4】如图 1 所示用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别为 mA和 mB的小球，悬点为 O， 两小球带同种电荷，当小球由于静电力作用张开一角度时，A 球悬线与竖直线夹角为 ，B 球悬线与竖直线夹角为 ，如果 =30，=60，求两小球 mA和 mB之比。中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，
5、无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有 分析分析 A、B 分别受三个力，如图 2 所示。各处于平衡状态，若选 O 点为转轴，则 与解题无关的未知力 TA、TB可以巧妙地避开（其力矩为 O）用有固定转轴的物体平 衡条件可解。 解解 解法解法 1 1：用隔离法，分别取 A、B 为研究对象，选 O 为转轴，则 对 A：mAgLA=F电L电对 B：mBgLB=F电L电解法解法 2 2：用整体法 若将两根悬线和小球 A、B 作为一个整体，则球和绳之间的相 互作用力、静电力均为内力，对解题带来方便。 解答解答 取两根悬线和小球 A、B 组成的系统作为研究对象，系统受到
6、重力 mAg 和 mBg 受到悬点 O 的拉力 TA和 TB。以悬点 O 为固定转动轴，系统为 GA和 GB的力 矩作用下处于平衡状态，有 MA=MB得mAgLA=mBgLB中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有 说明说明 1.本例属于包括静电力在内物体（或物体系）的平衡问题，解决这类问 题可用共点力的平衡，和有固定转轴的物体平衡条件解决，当题目涉及许多与解题 无直接关系的未知力时，巧妙选取转轴使这些未知力的力矩为零，然后运用有固定 转轴的物体平衡条件，可很方便地解决。 2.解决物体系的相互作用问题时，一
7、般可同时使用隔离法和整体法。一般说来 使用后者可简化过程，简捷巧妙地解决问题。 3.整体法的适用情况：当只涉及研究系统而不涉及系统内某些物体的力和运 动时，可整体分析对象。当只涉及研究运动的全过程而不涉及某段运动时，可 整体分析过程。当运用适用于系统的物理规律（如动量守恒定律、机械能守恒定 律）解题时，可整体分析对象和整体分析运动全过程的初末态。当可采用多种方 法解题时，可整体优化解题方法。整体法不仅适用于系统内各物体保持相对静止 或匀速直线运动，而且也适用于各物体间有相对加速度的情况。 运用整体法解题的基本步骤： 明确研究的系统和运动的全过程。 画出系统地受力图和运动全过程的示意图。 【基础
8、练习基础练习】 一、选择题：一、选择题： 1、把两个完全相同的金属球 A 和 B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间互相排斥， 则 A、B 两球原来的带电情况可能是：（ ） A、带等量异种电荷 B、带等量同种电荷 C、带不等量异种电荷 D、一个带电，另一个不带电 2、两个点电荷 A 和 B 距离恒定，当其它点电荷移到 A、B 附近时，A、B 之间的库仑力将： （ ） A、可能变大 B、可能变小 C、一定不变 D、不能确定 3、真空中有相距为 r 的两个点电荷 A、B，它们之间相互作用的静电力为 F，如果将 A 的 带电量增加到原来的 4 倍，B 的带电量不变，要使它们的静电力变为 F/4，
9、则它们的距离应 当变为：（ ）A、16r B、4r C、r22 D、2r4、关于点电荷的说法，正确的是：（ ） A、 只有体积很小的电荷，才能作为点电荷 B、体积很大的电荷，一定不能作为点电荷 C、点电荷一定是带电量很小的电荷 D、两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 5、两个半径均为 1cm 的导体球，分别带上Q 和3Q 的电荷量，两球心相距 90cm，相 互作用力的大小为 F，现将它们碰一下后，放到两球心间相距 3cm 处，则它们之间的相互 作用力变为：（ ） A、3000F B、1200F C、900F D、无法确定 6、如图所示，两个金属小球的半径均为 a，
10、两球心相距 d，如果 它们带等量同种电荷 Q,则它们之间的相互作用力为：（ ）A、大于22dkQB、等于22dkQC、小于22dkQD、无法确定二、填空题：二、填空题：中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有7、将一定量的电荷 Q，分成电荷量 q、q的两个点电荷，为使它们相距 r 时，它们之间有 最大的相互作用力，则 q 值应当为 。 8、有三个相同的绝缘金属小球 A、B、C，其中 A 小球带有 310-3C 的正电荷，B 小球带 有210-3C 的负电荷，小球 C 不带电。先让小球 C 与小球 A 接触后
11、分开，再让小球 B 与小球 C 接触后分开, 最终三小球的带电量分别为 qA C 、qB C，qC C。 9、电量为 q1=2q2,质量为 m1=4m2的两个带异种电荷的粒子在真空中，除相互作用的库仑力 外不受其它力的作用，已知两粒子与其固定点距离保持不变而不吸引在一起，则知两粒子 一定做 运动，该固定点距离两粒子的距离 d1与 d2之比 。 三、计算题：三、计算题：来源来源:学科网学科网 ZXXK10、大小相同的金属小球，所带的电荷量分别为 Q1、Q2，且2131QQ ，把 Q1、Q2放在相距较远的两点，它们之间的作用力大小为 F，若使它们接触后再分开放回原处，求它们 之间相互作用力的大小？
12、 11、设氢原子核外电子的轨道半径外 r，电子的质量为 m，电荷量为 e，求电子绕核运动的 周期。12、两个被束缚住的带电小球，电荷量分别为Q 和9Q，相距 0.4m，如果引进第三个带 电小球，使它处于平衡状态，这个小球应当放在什么位置？若保持第三个小球的位置不变， 解除另外两个小球的束缚，使三个小球都能处于平衡状态，则对三个小球的电荷量有什么 要求？ 【能力提升能力提升】1、将不带电的导体 A 与带负电荷的导体 B 接触，导体 A 中的质子数将：（ ） A、增加 B、减少 C、不变 D、先增加后减少 2、在光滑绝缘的水平面上，有一个绝缘的弹簧，弹簧的两端 分别与金属小球 A、B 相连，如图所
13、示，若 A、B 带上等量同 种电荷，弹簧的伸长量为 x1，若让 A、B 的带电量都增为原来 的两倍，弹簧的伸长量为 x2，则：（ ）中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 人人学科网 http:/ 版权所有A、x24x1 B、x24x1 C、x24x1 D、x2x1 3、真空中在具有相同距离的情况下，点电荷 A、B 和点电荷 A、C 间作用力大小之比为 4：1，则点电荷 B、C 所带电荷量之比为 ，如果要使点电荷 A、B 和点电荷 A、C 间 作用力的大小相等，A、B 和 A、C 间距离之比为 。 4、如图所示，质量均为 m 的三个带电小球
14、，A、B、C放置在光 滑的绝缘水平面上，A 与 B、B 与 C 相距均为 l，A 带电 QA=+8q，B 带电 QB=+q，若在 C 上加一水平向右的恒力 F，能 使 A、B、C 三球始终保持相对静止，则外力大小 F 为多少？C 球所带电量 QC？11、2 2 探究静电力探究静电力 参考答案参考答案 【基础练习基础练习】 一、选择题一、选择题 1、BCD 2、C 3、B 4、D 5、D 6、C 来源:学科网 ZXXK 二、填空题：二、填空题： 7、Q/2 8、qA 1.510-3C 、qB-2.510-4C，qC -2.510-4 C 9、匀速圆周运动 1：4 三、计算题：三、计算题：10、4 F /3 1 F /3 11、kmr erT2 12、在Q 和9Q 的连线上，与Q 的距离为0.1m，与9Q 的距离为 0.3m，qQ169【能力提升能力提升】 1、C 2、C 3、4：1 2：1 4、 【简解简解】A、B、C 三者作为整体为研究对象，有：F=3ma以 A 为研究对象，有malqqKlqKc222488来源:学#科#网以 B 为研究对象，
