热点突破库仑力作用下的平衡问题PPT学习教案

1、会计学1热点突破库仑力作用下的平衡问题热点突破库仑力作用下的平衡问题1.热点透析热点透析第1页/共24页库仑定律与平衡问题联系比较密切，因此关于静电力的平衡库仑定律与平衡问题联系比较密切，因此关于静电力的平衡问题是高考的热点内容，题型多以选择题为主问题是高考的热点内容，题型多以选择题为主注意点：注意点：一是明确库仑定律的适用条件；一是明确库仑定律的适用条件；二是知道完全相同的带电小球接触时二是知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律；电荷量的分配规律；三是进行受力分析，灵活应用平衡条三是进行受力分析，灵活应用平衡条件件第2页/共24页(1)确定研究对象确定研究对象 如果有几个物体相互作用时

2、，如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取要依据题意，适当选取“整体法整体法”或或“隔离法隔离法”(2)受力分析受力分析 注意分析中多了一个库仑力注意分析中多了一个库仑力 .(3)列平衡方程列平衡方程.m1gFm2gFTTq1q21.静电场中带电体平衡问题的解题思路静电场中带电体平衡问题的解题思路 第3页/共24页2.同一直线上三个自由点电荷平衡问题同一直线上三个自由点电荷平衡问题1.平衡条件平衡条件(1)三点电荷共线三点电荷共线(2)三点电荷彼此间仅靠电场力作用达到平衡三点电荷彼此间仅靠电场力作用达到平衡,不受其他外力不受其他外力.(3)任意一个点电荷受到其他两个点电荷的电场力大小相等

3、任意一个点电荷受到其他两个点电荷的电场力大小相等,方向相反方向相反,为一对平衡力为一对平衡力.(4)每个点电荷处另外两个点电荷产生的合场强为零每个点电荷处另外两个点电荷产生的合场强为零2.模型特点模型特点(1)“三点共线三点共线”三个点电荷分布在同一直线上三个点电荷分布在同一直线上(2)“两同夹异两同夹异”正、负电荷相互间隔正、负电荷相互间隔(3)“两大夹小两大夹小”中间电荷的电荷量最小中间电荷的电荷量最小(4)“近小远大近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷中间电荷靠近电荷量较小的电荷 FACFBCFCBFCAFBAFABBAC第4页/共24页2. 典例剖析典例剖析第5页/共24页1.注意分

4、析两球受力情况注意分析两球受力情况.2.由平衡条件列方程式，确定受力大小由平衡条件列方程式，确定受力大小.转转 解析解析第6页/共24页转转 原题原题第7页/共24页【备选备选】 如图所示如图所示,在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷的三个点电荷,三者位于一条直线上三者位于一条直线上,已知已知q1与与q2之间的距离为之间的距离为l1，q2与与q3之间的距离为之间的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态，三个点电荷都处于静止状态().(1)若若q2为正电荷，判断为正电荷，判断q1和和q3的电性；的电性；(2)求求q1、q2、q3三者电荷量

5、大小之比三者电荷量大小之比1.依据平衡条件依据平衡条件,用假设法判定用假设法判定q1和和q2的电性如假设的电性如假设 q1、q2均为正电荷时，系统不能平衡均为正电荷时，系统不能平衡2.任选两电荷，根据共点力平衡条件和库仑定律，列平任选两电荷，根据共点力平衡条件和库仑定律，列平衡方程组，解方程组可得三者电量大小之比衡方程组，解方程组可得三者电量大小之比 .审题审题析疑析疑转解析转解析F13F23第8页/共24页转转 原题原题第9页/共24页3.规律方法规律方法第10页/共24页分析点电荷平衡问题的方法步骤分析点电荷平衡问题的方法步骤点电荷的平衡问题的分析方点电荷的平衡问题的分析方法与纯力学平衡问

6、题的分析法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了一个库仑受力的基础上多了一个库仑力或电场力具体步骤如下：力或电场力具体步骤如下： 规律方法规律方法 第11页/共24页【变式训练变式训练1】如图示如图示,A、B是两个带异种电荷是两个带异种电荷的小球的小球,其质量分别为其质量分别为m1和和m2,所带电荷量分别为所带电荷量分别为q1和和q2,A用绝缘细线用绝缘细线L1悬挂于悬挂于O点点,A、B间用间用绝缘细线绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中，平衡时强电场中，平衡时L1向左偏离竖直方向，向左偏离竖直方向，L

7、2向右向右偏离竖直方向，则可以判定偏离竖直方向，则可以判定()Am1m2 Bm1m2Cq1q2 Dq1q2要判定本题各选项正要判定本题各选项正误，应该怎样进行受误，应该怎样进行受力分析？用整体法还力分析？用整体法还是隔离法？是隔离法？第12页/共24页4.跟踪训练跟踪训练第13页/共24页【跟踪训练跟踪训练】 如图所示，在一条直线上有两个相距如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电的点电荷荷A、B，A带电带电Q，B带电带电9Q.现引入第三个点电荷现引入第三个点电荷C，恰好，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性的带电性

8、质及位置应为质及位置应为()A正正B的右边的右边0.4 m处处B正正B的左边的左边0.2 m处处C负负A的左边的左边0.2 m处处D负负A的右边的右边0.2 m处处 解析解析要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两两同夹异同夹异”“”“两大夹小两大夹小”的原则，所以选项的原则，所以选项C正确正确答案答案C 解析显隐解析显隐EAEB+Q9QEA EBC“两同夹异两同夹异”“两大夹小两大夹小”第14页/共24页【跟踪训练跟踪训练】两个可自由移动的点电荷分别放在两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如两处，如图所示。图所示。A处电荷带正电荷量处电荷带正电荷量Q

9、1，B处电荷带负电荷量处电荷带负电荷量Q2，且，且Q24Q1，另取一个可以自由移动的点电荷，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在，放在AB直线上，欲直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则使整个系统处于平衡状态，则()AQ3为负电荷，且放于为负电荷，且放于A左方左方BQ3为负电荷，且放于为负电荷，且放于B右方右方CQ3为正电荷，且放于为正电荷，且放于A、B之间之间DQ3为正电荷，且放于为正电荷，且放于B右方右方(1)“三点共线三点共线”三个点电荷分布在同一直线上三个点电荷分布在同一直线上(2)“两同夹异两同夹异”正负电荷相互间隔正负电荷相互间隔(3)“两大夹小两大夹小”中间电荷的电荷量最小中间电

10、荷的电荷量最小(4)“近小远大近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷中间电荷靠近电荷量较小的电荷 转转 解析解析第15页/共24页转转 原题原题解析解析因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知已知Q1和和Q2是异种电荷，对是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力的作用力一为引力，一为斥力，所以，所以Q3要平衡就不能放在要平衡就不能放在A、B之间。之间。根据库仑定律知，由于根据库仑定律知，由于B处的电荷处的电荷Q2电荷量较大，电荷量较大，Q3应放在离应放在离Q2较远而离较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在较近的地方才有可能处

11、于平衡，故应放在Q1的的左侧。左侧。要使要使Q1和和Q2也处于平衡状态，也处于平衡状态，Q3必须带负电，故应选必须带负电，故应选A。答案答案A第16页/共24页审题导析审题导析1.分析两球受力情况分析两球受力情况.2.由平衡条件列方程式，确定由平衡条件列方程式，确定角大角大小的因素决定小的因素决定.转转 解析解析m1gFm2gFTT第17页/共24页转转 原题原题第18页/共24页5.真题演练真题演练第19页/共24页【真题真题】 (2013新课标全国卷新课标全国卷，18)如图如图,在光滑绝缘水平面在光滑绝缘水平面上上,三个带电小球三个带电小球a、b和和c分别位于边长为分别位于边长为l的正三角形的三个顶的正三角形的三个顶点上；点上；a、b带正电带正电,电荷量均为电荷量均为q，c带负带负电电.整个系统置于方向水平的匀强电场中整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为已知静电力常量为k.若三个小球均处于静若三个小球均处于静止状态止状态,则匀强电场场强的大小为则匀强电场场强的大小为().审题审题设疑设疑1. 三个电荷各受几个力作用？合力