春高中物理 第1章 静电场章末小结课件 新人教选修31.ppt

成才之路·物理章末小结规律方法一、电场强度、电势、电势差、电势能的比较[特别提醒]场强为零的点电势、电势能不一定为零；电势为零的点场强不一定为零电势能一定为零；电势能为零的点场强不一定为零电势一定为零。如图所示a、b、c是一条电场线上的三个点电场线的方向由a到ca、b间的距离等于b、c间的距离则下列说法正确的是()A．a、b、c三点的电势大小关系是φa>φb>φcB．a、b、c三点的电场强度大小关系是Ea>Eb>EcC．a、b间的电势差Uab等于b、c间的电势差D．某检验点电荷在a、b、c三点的电势能大小关系是EPa>EPb>EPc规范解答：电场线是沿直线的电场通常有如图所示几种情况题中给出一条电场线不一定是哪一种因此无法判断各点场强的大小B错误；不论是何种情况的电场沿着电场线方向电势总是降低的即φa>φb>φc故A正确；匀强电场中(即第4种情况)Uab＝Ubc非匀强电场中(即前3种情况)只能根据U＝Ed定性分析C错误；因为不知道检验点电荷的正负所以无法判定点电荷在各点的大小D错误。答案：A点评：审题时应特别注意只有一条电场线无法判断周围电场线的情况。二、用动力学观点解决带电体在电场中的运动1．带电的物体在电场中受到电场力作用还可能受到其他力的作用如重力、弹力、摩擦力等在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态静止或做匀速直线运动；物体也可能所受合力不为零做匀变速运动或变加速运动。2．处理这类问题就像处理力学问题一样首先对物体进行受力分析(包括电场力)再明确其运动状态最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题。3．相关规律：力的平衡条件即F合＝0或Fx＝0Fy＝0。牛顿第二定律F合＝ma或Fx＝maxFy＝may运动学公式如匀变速直线运动速度公式、位移公式等平抛运动知识、圆周运动知识等。(四川雅安中学2013～2014学年高二上学期期末)如图所示两平行金属板A、B长8cm两板间距离d＝8cmA板比B板电势高300V一带正电的粒子电荷量q＝10－10C质量m＝10－20kg不计粒子的重力作用沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场初速度v0＝2×106m/s粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)已知两界面MN、PS相距为12cmD是中心线RO与界面PS的交点O点在中心线上距离界面PS为9cm粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k＝9.0×109N·m2/C2)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动打在PS上的a点(如图)设a点离中心线的距离为y：则y＝y1＋y2＝y1＋l1tanθ＝0.12m答案：0.03m0.12m如图负电1.04×10－8C点评：由粒子的受力情况准确判断出粒子的运动轨迹是解决此类问题的突破口。三、用能量观点解决带电体在电场中的运动1．带电的物体在电场中具有一定的电势能同时还可能具有动能和重力势能等用能量的观点处理问题是一种简便的方法。处理这类问题首先要进行受力分析以及各力做功的情况分析再根据做功情况选择合适的规律列式求解。常用的规律有动能定理和能量守恒定律。2．常见的几种功能关系(1)只要外力做功不为零物体的动能就要改变(动能定理)。(2)静电力只要做功物体的电势能就要改变且静电力做的功等于电势能的减少量。如果只有静电力做功物体的动能和电势能之间相互转化总量不变(类似机械能守恒定律)。(3)如果除了重力和静电力之外无其他力做功则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变。(泰安市2014～2015学年高二调研)如图所示在竖直平面内AB为水平放置的绝缘粗糙轨道CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接圆弧的圆心为O半径R＝0.50m轨道所在空间存在水平向右的匀强电场电场强度的大小E＝1.0×104N/C现有质量m＝0.20kg、电荷量q＝8.0×10－4C的带电体(可视为质点)从A点由静止开始运动已知sAB＝1.0m带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求：(g取10m/s2)(1)带电体第1次运动到圆弧形轨道C点时的速度；(2)带电体最终停在何处；(3)带电体从开始运动到停止的整个过程中产生的热量。(3)解法一：整个过程中产生的热量等于克服摩擦力所做的功即Q＝μmgsAB＋μqEh代入数据解得Q＝7.67J解法二：整个过程中电势能的减少量转化为重力势能和内能即Q＝qE(sAB＋R)－mg(R＋h)代入数据解得Q＝7.67J。1．本章知识是高考的热点考查频率较高的是电场力做功与电势能的变化带电粒子在电场中的运动等知识点尤其是与力学知识的结合构成力电综合题能力要