新人教版高中物理选修1-1电场的能的性质教案.doc

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φcφa﹥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=0W2≠0B．W1=0W2=0C．W1≠0W2=0D．W1≠0W2≠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°=0.6cos37°=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(34)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(Fem)=eq\f(34)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(12)axt2=电场力做功W=Fxsx=eq\f(932)mv02小球上升到最高点的过程中电势能减少eq\f(932)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(2516)g2t2－2v0gt+(v02－v2)=0解得当t=时v有最小值vmin=eq\f(35)v0此时vx=eq\f(1225)v0vy=eq\f(925)v0tanθ==eq\f(34)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(35)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＋qq=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）-qqO