教案-全国-2007_新人教版高中物理选修1-1电场的能的性质教案.rar

上教考资源网助您教考无忧版权所有@中国教育考试资源网电场的能的性质【考点透视】一、考纲指要：1．电势能．电势差．电势．等势面．（Ⅱ）2．匀强电场中电势差跟电场强度的关系．（Ⅱ）3．静电屏蔽．（Ⅰ）二、命题落点1．电势能和等势面。如例1。2．匀强电场中电场力做功和电势能变化。如例2。3．电场力和运动的合成和分解。如例3。4．电场力和受力平衡，能量问题等。如例4。【典例精析】图9-2-1例1：（01全国高考）如图9—2—1，虚线a、b和c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb、和φc，φa﹥φb﹥φc。一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，静电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少解析由图可知一带电的粒子射入电场中开始减速然后加速，这是电场力的作用，粒子从K到L的过程中，电场力做负功，减速，动能减少电势能增加。粒子从L到M的过程中，电场力做正功，加速，动能增加电势能减少答案：ACⅡ+q+q-q+q-qⅠ-qⅢ图9-2-2例2：（2004湖南理综20）如图9—2—2，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有A．W1=0，W2≠0B．W1=0，W2=0C．W1≠0，W2=0D．W1≠0，W2≠0解析从Ⅰ位置到Ⅱ位置的转动的过程中电场力对带正电的小球作正功，对带负电的小球也作正功，因此W1>0从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中两个带电的小球位移大小相同，电场力对带正电的小球作正功，对带负电的小球作负功，且功的值相等，所以W2=0答案：C例3：（2005年北京卷24题）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中：（1）小球受到的电场力的大小及方向（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量（3）小球的最小动量的大小及方向。解析（1）带正电的小球由静止释放，而电场力和重力的大小均为定值。合力的方向即为运动方向，因速度与竖直方向夹角为37°，电场力大小Fe=mgtan37°=eq\f(3,4)mg，方向水平向右（2）由运动的独立性小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为vy=v0－gt沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为ax=eq\f(Fe,m)=eq\f(3,4)g小球上升到最高点的时间t=，此过程小球沿电场方向位移：sx=eq\f(1,2)axt2=电场力做功W=Fxsx=eq\f(9,32)mv02小球上升到最高点的过程中，电势能减少eq\f(9,32)mv02（3）水平速度vx=axt，竖直速度vy=v0－gt小球的速度v=，得出eq\f(25,16)g2t2－2v0gt+(v02－v2)=0解得当t=时，v有最小值vmin=eq\f(3,5)v0此时vx=eq\f(12,25)v0，vy=eq\f(9,25)v0，tanθ==eq\f(3,4)，即与电场方向夹角为37°斜向上小球动量的最小值为pmin=mvmin=eq\f(3,5)mv0最小动量的方向与电场方向夹角为37°，斜向上。例4：（2002年理综全国卷）如图9—2—3所示有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别挂有质量皆为m=1.00×10kg的带电小球A和B，它们的电量分别为一q和＋q，q=1.00×10C．A、B之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图9—2—3所示．现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置．求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少．（不计两带电小球间相互作用的静电力）-qqOABE图（4）图（3）图（2）图（1）图9—2—4-qqOABE图9—2—3解析图9—2—4（1）中虚线表示A、B球原来的平衡位置，实线表示烧断后重新达到平衡的位置，其中、分别表示OA、AB与竖直方向的夹角。A球受力如图（2）所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向左；细线OA对A的拉力T