2019高二物理輔導(dǎo)講義-庫(kù)侖定律下的動(dòng)態(tài)平衡

1、學(xué)科教師輔導(dǎo)教案學(xué)員編號(hào)：學(xué)員姓名：授課內(nèi)容星 級(jí)授課日期及時(shí)段年 級(jí)：課時(shí)數(shù)：1輔導(dǎo)科目：物理學(xué)科教師：庫(kù)侖定律下的動(dòng)態(tài)平衡教學(xué)內(nèi)容建議用時(shí)5分鐘！ >庫(kù)侖定律下的動(dòng)態(tài)平衡1 .運(yùn)用正交分解的方法求解出力的表達(dá)式，再分析在動(dòng)態(tài)過(guò)程中力的變化。2 .動(dòng)態(tài)作圖法：是當(dāng)一個(gè)力的大小和方向都不變，還有一個(gè)力的方向不變時(shí)，分析第三個(gè)力的變化時(shí)。3 .相似三角形法：物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡，已知條件中涉及到邊長(zhǎng)問(wèn)題，并且力組成的矢量三角形和由 邊長(zhǎng)組成的幾何三角形相似，則可以利用相似三角形建立比例關(guān)系式，可以避免采用正交分解法求解時(shí)對(duì)角度（力的 方向）的要求。t.i j&爐：專題概

2、述本專題主要討論庫(kù)侖定律下的動(dòng)態(tài)平衡類問(wèn)題n .典例精講建議用時(shí)20分鐘! >:題型概述題型一：庫(kù)侖定律下的動(dòng)態(tài)平衡【例1】（）如圖所示，一帶電小球A,用絕緣細(xì)線拴住系在 O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方固定一個(gè)帶電小球B,A球被排斥開(kāi).當(dāng)細(xì)線與豎直方向夾角為盒時(shí)系統(tǒng)靜止，由于支持B球的絕緣柄漏電，在B球電荷量緩慢減少的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)出逐漸減小，那么該過(guò)程中細(xì)線的拉力應(yīng)該如何變化（A、B看作點(diǎn)電荷）（）A.不變 B.變大C.變小D.無(wú)法判斷【答案】A【例2】（）如圖所示，豎直絕緣墻壁上的 Q處有一個(gè)固定的質(zhì)點(diǎn) A,在Q的上方P點(diǎn)用絲線懸掛著另一個(gè)質(zhì) 點(diǎn)B。A、B兩質(zhì)點(diǎn)因帶同種電荷而相斥， 致使懸線與豎直

3、方向成 0角，由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)帶的電荷量逐漸減少, 在電荷漏完之前懸線對(duì) P點(diǎn)的拉力大小將：（）Q公A.保持不變B.先變小后變大 C .逐漸減小D.逐漸增大【答案】A小試牛刀：如圖所不，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣.兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B,則兩球均靜止于圖示位置.如果將小球向左推動(dòng)少許，并重新達(dá)到平衡時(shí)，跟原來(lái)相比（）A.兩小球間距離將增大，推力 F將增大B .兩小球間距離將增大，推力 F將減小C.兩小球間距離將減小，推力 F將增大D.兩小球間距離將減小，推力 F將減小m.方法回顧建議用時(shí)5分鐘

4、！ >常見(jiàn)分析方法：1 .物體受力分析后發(fā)現(xiàn)滿足動(dòng)態(tài)作圖的條件，優(yōu)先選擇動(dòng)態(tài)作圖法；2 .受力分析后發(fā)現(xiàn)各個(gè)力之間的角度比較容易找出，可以用列式子求解的方法;3 .當(dāng)發(fā)現(xiàn)角度比較難找或者表示時(shí)較復(fù)雜時(shí)，可以有意識(shí)地尋找題目中是否存在相似三角形K".魔法小測(cè)L建議用時(shí)io分鐘一（10分鐘小測(cè)試，滿分 50分）（宋體，五號(hào)，不加粗）1 .（）如圖所示，放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個(gè)帶正電小球A B, A位于筒底靠在左側(cè)壁處，B在右側(cè)筒壁上受到 A的斥力作用處于靜止.若A的電量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，下列說(shuō)法中正確的A.小球A對(duì)筒底的壓力變小 B.小球B對(duì)筒壁的

5、壓力變大C.小球A、B間的庫(kù)侖力變小D.小球 A B間的庫(kù)侖力變大【答案】BD2 . （）如圖所示 A、B是帶有等量同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是m它們的懸線長(zhǎng)度是 L,懸線上端都固 定在同一點(diǎn) Q B球懸線豎直且被固定， A球靜止時(shí)偏離 B球的距離為x,此時(shí)A受到繩的拉力為 T;現(xiàn)保持其他條件不變，用改變 A球質(zhì)量的方法使 A球在距B為x/2處平衡，則A受到繩的拉力為（）A. T B. 2T C. 4T D . 8T【答案】D本次測(cè)試得分<喔達(dá)標(biāo)啦！ >庫(kù)侖定律和物理學(xué)的信仰古希臘哲學(xué)家赫拉克利特說(shuō)，人不會(huì)兩次踏進(jìn)同樣的一條河流。但是在自然的世界里，造物主卻會(huì)兩次踏進(jìn)同樣的一條

6、河流。17世紀(jì)，開(kāi)普勒先發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，繼而牛頓在此基礎(chǔ)上提出了著名的萬(wàn)有引力定律，而它的數(shù)學(xué)形式，恰恰是平方反比，即引力的大小反比于兩質(zhì)點(diǎn)間的距離。到了 18世紀(jì)，電磁現(xiàn)象逐漸為人們所注意和重視, 帶電物體之間的作用力遵循什么規(guī)律成了物理學(xué)家們感興趣的焦點(diǎn)。而電荷之間的作用力，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的探索，最終被 發(fā)現(xiàn)也是平方反比定律。當(dāng)時(shí)，人們已經(jīng)知道存在兩種電荷，一種是用絲綢和玻璃摩擦產(chǎn)生的電荷，另一種是用毛皮和橡膠產(chǎn)生的。其他各種 方式產(chǎn)生的電荷都和這兩種中的一種相同。而且人們很容易就發(fā)現(xiàn)，同種電荷相斥，異種電荷相吸，距離越近，相互 間的作用力就越大，但是究竟這之間的關(guān)系是多少，還沒(méi)有被弄清楚

7、。普利斯特里曾經(jīng)從牛頓的萬(wàn)有引力出發(fā)，將電 荷作用力和萬(wàn)有引力相類比，推測(cè)電荷的作用力也符合平方反比定律，但并沒(méi)有用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)這一結(jié)果。庫(kù)侖為了研究這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置，即所謂的庫(kù)侖扭秤以及電擺來(lái)研究這一問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)。他從 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出結(jié)論，認(rèn)為電荷之間的作用力無(wú)論是吸引力還是斥力，都和兩電荷之間的距離成反比。因?yàn)檫@一條定 律的發(fā)現(xiàn)，庫(kù)侖也因此當(dāng)選法國(guó)科學(xué)院院士，這條定律也以庫(kù)侖定律聞名于世。2多一點(diǎn)點(diǎn)。此外，也有不過(guò)問(wèn)題的關(guān)鍵并不在于定律本身的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，而是在另外一個(gè)問(wèn)題上：庫(kù)侖憑什么斷定作用力是平方反比關(guān)系？實(shí) 際上，庫(kù)侖定律是實(shí)驗(yàn)定律，而根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)果并不能確定

8、平方反比關(guān)系，而是比其他學(xué)者做過(guò)類似的研究，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的數(shù)字也大多是比2多一點(diǎn)點(diǎn)而不恰好是2.當(dāng)然，這一差異都在實(shí)2,而不是2.01次方這恐怕就要回到物理學(xué)或者甚至說(shuō)是科學(xué)的一些基本信仰了。事實(shí)上任何科學(xué)都有一種信仰,那就是簡(jiǎn)潔永遠(yuǎn)勝過(guò)復(fù)驗(yàn)儀器所能產(chǎn)生的誤差之內(nèi)，但還是那個(gè)問(wèn)題，為什么庫(kù)侖等人都那么肯定地確認(rèn)結(jié)果應(yīng)當(dāng)是 或2.001次方反比關(guān)系呢?那就絕不用復(fù)雜的方式。而一開(kāi)始的日心說(shuō)由雜，簡(jiǎn)潔的就是美的，如果在不影響精確程度的情況下，一個(gè)現(xiàn)象能用簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行描述,正如天文學(xué)史上的地心說(shuō)和日心說(shuō)之爭(zhēng)一樣，其實(shí)地心說(shuō)也可以基本滿足當(dāng)時(shí)觀測(cè)的精度需求, 于采用圓形軌道，其誤差并不比地心說(shuō)小，但是很多科學(xué)家還是愿意接受日心說(shuō)，原因就在于日心說(shuō)的模型比地心說(shuō)的本輪-均輪模型要簡(jiǎn)化許多。平方反比的形式和2.01次方反比的形式或許都能符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但從數(shù)學(xué)上看，平方