2012《金榜奪冠》物理一輪第七章第二單元第4課時(shí).ppt

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1、第二單元 電場(chǎng)能的性質(zhì) 第4課時(shí) 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系 電場(chǎng)中的功能關(guān)系,選修3-1 第七章電場(chǎng),,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系,1電勢(shì)差反映電場(chǎng)__________的性質(zhì),而電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)__________的性質(zhì) 2電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 勻強(qiáng)電場(chǎng)中U________,E為場(chǎng)強(qiáng)的大小,d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 或者:E__,由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的單位又為_(kāi)__,答案: 1能力 2Ed V/m,要點(diǎn)深化,1關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系:E 上式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),它表明在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向單位距離上的電勢(shì)差 (1)公式中的d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上兩點(diǎn)間的距離,

2、如果兩點(diǎn)不在同一電場(chǎng)線上,應(yīng)將d分解到場(chǎng)強(qiáng)方向上,即d應(yīng)是場(chǎng)強(qiáng)方向的投影距離 (2)場(chǎng)強(qiáng)的另一單位:伏特/米,V/m. (3)場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降低最快的方向 2電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,如右圖所示,在電場(chǎng)中,電勢(shì)降低的方向不一定沿場(chǎng)強(qiáng)方向,場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降低最快的方向,場(chǎng)強(qiáng)越大的地方電勢(shì)變化越快;,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系,某點(diǎn)電勢(shì)的值是相對(duì)選取的零勢(shì)點(diǎn)而言的,選取的零電勢(shì)點(diǎn)不同,電勢(shì)值就不同,但場(chǎng)強(qiáng)值卻不會(huì)受影響具體可通過(guò)下表來(lái)認(rèn)識(shí):,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二 電場(chǎng)中的功能關(guān)系,1電場(chǎng)力做多少正功,電勢(shì)能就________多少;電場(chǎng)力做多少負(fù)功,電勢(shì)能就________多少 2只有電場(chǎng)力做功時(shí),_____

3、_________之和保持不變 3只有電場(chǎng)力和重力做功時(shí),__________________三者之和保持不變,答案: 1減少增加 2電勢(shì)能和動(dòng)能 3電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能,要點(diǎn)深化,1只有電場(chǎng)力做功時(shí),電勢(shì)能與動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn)化,因此電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變 2只有電場(chǎng)力和重力做功時(shí),電勢(shì)能的變化可以從電場(chǎng)力做功求得,重力勢(shì)能的變化可以通過(guò)重力做功求得,動(dòng)能的變化等于電場(chǎng)力和重力做功之和因此,電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變 3除重力和彈力做功外,其它力(包括電場(chǎng)力)所做的功等于物體機(jī)械能的變化 4電場(chǎng)中的功能關(guān)系問(wèn)題仍然要借助動(dòng)能定理、能量守恒定律來(lái)解決,在解題中仔細(xì)體會(huì)各種功能關(guān)系,,題

4、型一 作勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線和電場(chǎng)線的技巧,作勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線和電場(chǎng)線時(shí),一要先連接長(zhǎng)度最長(zhǎng)的兩點(diǎn),二要根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)均勻降低的特點(diǎn),在該直線上尋找等勢(shì)點(diǎn),確定各點(diǎn)的電勢(shì);三要根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)畫電場(chǎng)線,從而確定電場(chǎng)的方向,如右圖所示,虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B、C為該電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)已知 A12 V, B6 V, C6 V,試在該方框中作出該電場(chǎng)的示意圖(即畫出幾條電場(chǎng)線,并要求保留作圖時(shí)所用的輔助線)將一個(gè)電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做多少eV的功?,解析:由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,而且在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與等勢(shì)點(diǎn)連線垂直的線一定是電場(chǎng)線電勢(shì)相等點(diǎn)可以根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)均勻降低的

5、特點(diǎn),把線段等分來(lái)尋找如右圖所示,用虛線連接AC.因 A12 V, C6 V,把AC線段三等分,得D點(diǎn)的電勢(shì) D6 V,連接DB,則DB為一條等勢(shì)線,,可以畫出與等勢(shì)線垂直的電場(chǎng)線,如圖中實(shí)線所示,電勢(shì)降低最快的方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向?qū)⒁浑娮訌腁移動(dòng)到B,電場(chǎng)力做功WeUAB6 eV. 答案:圖見(jiàn)解析;6 eV,題型訓(xùn)練,1.如右圖所示,ABCD是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為 A15 V, B3 V, C3 V,求: (1)D點(diǎn)電勢(shì)D; (2)在圖中過(guò)A點(diǎn)畫出一條電場(chǎng)線,并指明其方向,解析:(1)首先連接AC,根據(jù)沿同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中任何一個(gè)相同方向上,相距同樣距離的

6、兩點(diǎn)間的電壓都是相同的,由題意得UAC A C18 V,UBC B C6 V,得UAC3UBC,這樣可對(duì)AC線進(jìn)行三等分,等分點(diǎn)分別為D、B.,聯(lián)結(jié)DD、BB,這是本題的二條等勢(shì)線,如右圖所示由此得到 D D9 V. (2)由于電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,過(guò)A點(diǎn)作DD(或BB)的垂線,根據(jù)“沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落”可知:電場(chǎng)的方向指向右下方,如右圖所示,答案: (1)9 V(2)見(jiàn)解析,,題型二 用能量守恒觀點(diǎn)處理電勢(shì)能等能量變化的綜合問(wèn)題,電場(chǎng)力做功既可用公式WqU來(lái)計(jì)算;在勻強(qiáng)電場(chǎng)中也可以用WFS來(lái)計(jì)算;還可以利用動(dòng)能定理W電場(chǎng)力W其他力Ek來(lái)求解而電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能增量的負(fù)值:W電EP

7、,反映其能量的變化 機(jī)械能和非機(jī)械能的其它能量有聯(lián)系,而這一聯(lián)系是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的,功的大小可以量度能量轉(zhuǎn)化的多少這就是解決物理問(wèn)題最實(shí)用的功能原理,如右圖所示在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)平行的電勢(shì)不同的等勢(shì)面A和C,,在它們的正中間放入一個(gè)金屬網(wǎng)B,B接地現(xiàn)有一正電荷只在電場(chǎng)力的作用下沿垂直于等勢(shì)面方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)A時(shí)動(dòng)能為20 J,穿過(guò)B到達(dá)C時(shí)動(dòng)能減為零,那么在該正電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)它的電勢(shì)能為5 J時(shí),它的動(dòng)能為() A20 J B15 J C10 J D5 J,解析:根據(jù)動(dòng)能定理和題意可知,帶電粒子從A到C,電場(chǎng)力做功為20 J,因?yàn)殡妶?chǎng)力不變,而AB的距離等于BC的距離,則帶

8、電粒子從B到C,電場(chǎng)力做功為10 J,即在B點(diǎn)的動(dòng)能為10 J,而電勢(shì)能為0 J,故帶電粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能和動(dòng)能之和為10 J,是守恒的,當(dāng)電勢(shì)能為5 J,它的動(dòng)能為5 J. 答案:D,題型訓(xùn)練,2如圖所示,一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷甲,固定在,絕緣水平面上的O點(diǎn)另一個(gè)電荷量為q及質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)速度最小,最小值為v.已知靜電力常量為k 、點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 及 AB間距離為L(zhǎng)0,則(),AOB間的距離為 B從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為 W C從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為 W,解析:速度最小即加速度為零

9、,有,故,再根據(jù)動(dòng)能定理,得W=,注意除以q才是電勢(shì)差,故D錯(cuò),答案:AB,D在點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中AB間電勢(shì)差 UAB,,,,警示 因錯(cuò)誤判斷帶電體的運(yùn)動(dòng)情況而出錯(cuò),,,質(zhì)量為m的物塊,電荷量為q,開(kāi)始時(shí)讓它靜止在傾角60的固定光滑絕緣斜面頂端,整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),如上圖所示,斜面高為H,釋放物體后,物塊落地的速度大小為(),錯(cuò)解:不少同學(xué)在做這道題時(shí),一看到“固定光滑絕緣斜面”就想物體沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,由動(dòng)能定理得mgHgEHcot ,得v 。而選A.,分析糾錯(cuò):其實(shí)“固定光滑絕緣斜面”是干擾因素,只要分析物體的受力就不難發(fā)現(xiàn),物體根本不會(huì)沿斜面下滑,而是沿著重力和電場(chǎng)力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示, 30.由動(dòng)能定理得mgHqEHcot ,得,答案:C,祝,您,學(xué)業(yè)有成,

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