复件库仑定律的应用2中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf

编写人:孙军 班级 姓名 小组 月 日 课题 1.2 库仑定律的应用 学习 会用库仑定律进行有关的计算 目标 1、库仑力与力学中的平衡问题 重点 2、库仑力的叠加及其应用 1、库仑力与力学中的平衡问题 难点 2、库仑力的叠加及其应用 预 习 案（课前）【复习旧知】1内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成，与它们的 预 成反比，作用力的方向在它们的连线上 2库仑定律表达式：,其中 叫做静电力常量 习 3适用条件：4点电荷:自 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的、大小及电荷分布状况对 它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成带电的点，叫做点电荷 测 温馨提示:点电荷是理想化模型，只有在忽略了带电体的形状、大小对研究的问题没有影响时，即可视为点电荷点电荷的电量等于带电体的电量 探 究 案（课堂）探究点一、库仑力与力学中的平衡问题 【例 1】相距为 L 的点电荷 A、B 的带电量分别为+4Q 和-Q，要引入第三个电荷 C 使三个点电荷都能处于平 衡状态。求：C 的电荷量和放置的位置。【巩固练习】如图 2 所示，真空中有两个点电荷 A、B，它们固定在一条直线上相距 L=0.3m 的两点，它们的 电荷量分别为 QA=16 10 12C，QB=4.0 10 12C，现引入第三个点电荷 C，（1）若要使 C 处于平衡状态，试求 C 电荷的电量和放置的位置？（2）若点电荷 A、B 不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求 C 电荷的电量和放 置的位置？图 2 不在一条直线的平衡 第 1 页 【例 2】如图 3 所示，把质量为 0.2 克的带电小球 A 用丝线吊起，若将带电量为 410-8C 的小球 B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距 3cm，丝线与坚直方向夹角为 45，此时小球 B 受到库仑力 F=_。小球 A 带的电量 qA=_。图 3 【巩固练习】如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球 B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球 A 电荷量为 Q，B 球的质量为 m，带电荷量 q，=30，A 和 B 在同一水平线上，整个装置处于真空中，求 A、B 两球之间的距离为多少?探究点二、库仑力的叠加 【例 3】如图 1-2-4 所示，等边三角形 ABC，边长为 L，在顶点 A、B处有等量异种点电荷 QA、QB.QAQ，QB Q，求在顶点 C处的点电荷 QC所受的静电力 【巩固练习】如图 7 所示，边长为 L=30cm 的等边三角形 ABC 三个顶点分别固定了一个电量为 Q=+1 10-6C 的正电荷，试求顶点 C 处的电荷受到的库仑力大小及方向 第 2 页 中的平衡问题库仑力的叠加及其应用库仑力与力学中的平衡问题库仑力的叠加及其应用预习案课前复习旧知内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成与它们的预成反比作用力的方向在它们的连线上库仑大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时这样的带电体就可以看成带电的点叫做点电荷温提示点电荷是理想化模型只有在忽略了带电体的形状大小对研究的问题没有影响时即可视为点电荷点电荷的电量等于带电体状态求的电荷量和放置的位置使三个点电荷都能处于平巩固练习如图所示真空中有两个点电荷它们固定在一条直线上相距现引入第三个点电荷电荷量分别为若要使处于平衡状态试求电荷的电量和放置的位置若点电荷不固定而使三个 探究点三、库仑力作用下的非平衡问题 【例 3】光滑绝缘水平面上的带电小球 A、B 的质量分别为 m1=2g，m2=1g，它们的电荷量相等，q1=q2=10-7 C，A 球、B 球均带正电。现在水平力 F 向右作用于 A 球，这时 A、B 一起向右运动，且保持距离 d=0.1m 不变，如图所示。试问 F 多大？它们如何运动？A B 【巩固练习】如右图所示，质量均为 m 的三个带电小球 A、B、C 放置在光滑绝缘的水平直槽上，A 与 B 之 间和 B 与 C 之间距离均为 L，A 球带电荷量为 QA 8q，B 球带电荷量为 QB q，若在小球 C 上加一水平向 右的恒力 F，恰好使 A、B、C 三小球保持相对静止，求：(1)外力 F 的大小；(2)C 球所带电荷量 QC 巩 固 训 1关于点电荷，以下说法正确的是()A足够小的电荷，就是点电荷 B一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷 C在实际中点电荷并不存在 D一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的 练 影响能否忽略不计 2对于库仑定律，下面说法正确的是()Q1Q2 A凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式 Fk r 2 B两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律 C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D当两个半径为 r 的带电金属球中心相距为 4r 时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于 它们各自所带的电荷量 3如图 1-2-7 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 4真空中 A、B 两个点电荷相距为 L，质量分别为 m和 2m，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时 A的加速度大小是 a，经过一段时间，B 的加速度大小也是 a，那么此时 A，B两点电荷的距离是 （）第 3 页 中的平衡问题库仑力的叠加及其应用库仑力与力学中的平衡问题库仑力的叠加及其应用预习案课前复习旧知内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成与它们的预成反比作用力的方向在它们的连线上库仑大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时这样的带电体就可以看成带电的点叫做点电荷温提示点电荷是理想化模型只有在忽略了带电体的形状大小对研究的问题没有影响时即可视为点电荷点电荷的电量等于带电体状态求的电荷量和放置的位置使三个点电荷都能处于平巩固练习如图所示真空中有两个点电荷它们固定在一条直线上相距现引入第三个点电荷电荷量分别为若要使处于平衡状态试求电荷的电量和放置的位置若点电荷不固定而使三个 2 A.2 L B.2L C2 2L D L 5如图所示，有三个点电荷 A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知 A、B都带正电荷，A 所受 B、C两个电荷的静电力的合力如图中 FA所示，那么可以判定点电荷 C所带电荷的电性为()A一定是正电 B一定是负电 C可能是正电，也可能是负电 D无法判断 6如图所示，有两个完全相同的带电金属球 A、B，B 固定在绝缘地板上，A在离 B 高 H的正上方由静止释放，与 B 碰撞后回跳高度为 h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能 巩 固 量损失，则()A若 A、B带等量同种电荷，h H B若 A、B带等量同种电荷，h H C若 A、B带等量异种电荷，h H D若 A、B带等量异种电荷，h H 训 7如图所示，两个点电荷，电荷量分别为 q 410 9 C 和 q 910 9 C，两者固定于相距 20 cm 1 2 的 a、b 两点上有一个点电荷 q 放在 a、b 所在直线上，且静止不动，该点电荷所处的位置是何处()练 A a 的左侧 40 cm B a、b 的中点 C b 的右侧 40 cm D 无法确定 8.两个重力均为 mg 的带电球 A 和 B，用绝缘细线 1 和 2 悬挂，如右图，已知 AB 间库仑力大小恰好为 mg，当两球带异种电荷时，细线 1 和 2 的张力 T 1 和 T2 分别为多少？（整体法与隔离法的运用）9.相距为 L 的点电荷 A、B 的带电量分别为+4Q 和-Q，要引入第三个电荷 C 使三个点电荷都能处于平衡状态。求：C 的电荷量和放置的位置。10.在边长为 a 的正方形的每一个顶点都设置一个电荷量为 q 的点电荷，如果保持它们位置不变，每个 电荷受到其他 3 个电荷的静电力的合力是多大?第 4 页 中的平衡问题库仑力的叠加及其应用库仑力与力学中的平衡问题库仑力的叠加及其应用预习案课前复习旧知内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成与它们的预成反比作用力的方向在它们的连线上库仑大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时这样的带电体就可以看成带电的点叫做点电荷温提示点电荷是理想化模型只有在忽略了带电体的形状大小对研究的问题没有影响时即可视为点电荷点电荷的电量等于带电体状态求的电荷量和放置的位置使三个点电荷都能处于平巩固练习如图所示真空中有两个点电荷它们固定在一条直线上相距现引入第三个点电荷电荷量分别为若要使处于平衡状态试求电荷的电量和放置的位置若点电荷不固定而使三个