高中物理 第1章 电场章末归纳提升课件 粤教版选修31.ppt

1 电势高低的判断方法 1 沿电场线方向 电势越来越低 电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 2 判断出uab的正负 再由uab a b 比较 a b的大小 若uab 0 则 a b 若uab 0 则 a b 3 取无穷远处为零电势点 正电荷周围电势为正值 且离正电荷近处电势高 负电荷周围电势为负值 且离负电荷近处电势低 电势的高低及电势能大小的判断 2 电势能大小的判断方法 1 场源电荷判断法 离场源正电荷越近 试探正电荷的电势能越大 试探负电荷的电势能越小 离场源负电荷越近 试探正电荷的电势能越小 试探负电荷的电势能越大 2 电场线判断法 正电荷顺着电场线的方向移动时 电势能逐渐减小 逆着电场线的方向移动时 电势能逐渐增大 负电荷顺着电场线的方向移动时 电势能逐渐增大 逆着电场线的方向移动时 电势能逐渐减小 3 做功判断法电场力做正功 电荷 无论是正电荷还是负电荷 从电势能较大的地方移向电势能较小的地方 反之 如果电荷克服电场力做功 那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方 下列说法中正确的是 a 在电场中顺着电场线移动负电荷 电场力做正功 电荷电势能减少b 在电场中逆着电场线移动正电荷 电场力做正功 电荷电势能减少c 在电场中顺着电场线移动正电荷 电场力做正功 电荷电势能减少d 在电场中逆着电场线移动负电荷 电场力做负功 电荷电势能增加 解析 顺着电场线移动正电荷 电场力做正功 电荷电势能减少 移动负电荷 电场力做负功 电荷电势能增加 a错 c对 逆着电场线移动正电荷 电场力做负功 电荷电势能增加 移动负电荷 电场力做正功 电荷电势能减小 b d错 答案 c 1 双选 如图1 1所示 某区域电场线左右对称分布 m n为对称线上的两点 下列说法正确的是 图1 1 a m点电势一定高于n点电势b m点场强一定大于n点场强c 正电荷在m点的电势能大于在n点的电势能d 将电子从m点移动到n点 电场力做正功 解析 沿电场线方向电势逐渐降低 m点电势一定高于n点电势 a对 因电场线越密的区域场强越大 由图可知n点场强大于m点场强 b错 将正电荷由m点移到n点时电场力做正功 电势能减小 故正电荷在m点的电势能大于在n点的电势能 c对 将电子从m点移到n点的过程中 受到的电场力与移动方向相反 电场力做负功 d错 答案 ac 电场力做功的计算 是本章及整个电学中经常遇到的问题 也是利用能量观点解决电学问题的重要手段之一 所以要能熟练计算电场力做功 计算电场力做功主要有以下四种方法 电场力做功的计算方法 1 由功的定义式w fscos 来计算 式中f必须为恒力 故仅适用于匀强电场中电场力做功的计算 式中 为f与s的夹角 2 用结论 电场力做的功等于电荷电势能增量的负值 来计算 即w ep 这个方法在已知电荷电势能的值的情况下比较方便 3 用wab quab来计算 1 正负号运算法 严格带符号运算 q和uab均考虑正负 所得w的正负直接表示电场力做功的正负 2 绝对值运算法 公式中的q和uab只取绝对值进行计算 所以w只是功的数值 至于做功的正负 可用力学知识判定 4 用动能定理w电 w其他 ek计算 它是能量转化与守恒定律在电场中的应用 不仅适用于匀强电场 也适用于非匀强电场中电场力做功的计算 一个带正电的质点 电荷量q 2 0 10 9c 在静电场中由a点移到b点 在这个过程中 除电场力外 其他力做的功为6 0 10 5j 质点的动能增加了8 0 10 5j 则电场力对质点做的功wab是多少 a b两点间的电势差uab为多少 答案 2 0 10 5j1 0 104v 2 如图1 2所示 在场强为e的匀强电场中有相距为l的a b两点 连线ab与电场线的夹角为 将一电荷量为q的正电荷从a点移到b点 若沿直线ab移动该电荷 电场力做的功w1 若沿路径acb移动该电荷 电场力做的功w2 若沿曲线adb移动该电荷 电场力做的功w3 由此可知电荷在电场中移动时 电场力做功的特点是 图1 2 解析 电场力做功的特点 电场力做功的公式及电场力做功的电势能的关系是电场中重要关系 电场力做功又是重要的基础 在匀强电场中 电场力做功决定于电荷移动时在电场线方向的位移 答案 qelcos qelcos qelcos 电场力做功的大小与路径无关 只与始末位置有关 带电粒子在电场中的运动 是一个综合电场力 电势能的力学问题 研究的方法与质点动力学相同 它同样遵循运动的合成与分解 力的独立作用原理 牛顿运动定律 动能定理 功能关系等力学规律 研究时 主要按以下两条线索展开 带电粒子在电场中的运动分析 线索一 力和运动的关系 牛顿第二定律根据带电粒子受到的电场力 用牛顿第二定律找出加速度 结合运动学公式确定带电粒子的速度 位移等 这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速直线运动的情况 线索二 功和能的关系 动能定理根据电场力对带电粒子所做的功 引起带电粒子的能量发生变化 利用功能关系或从全过程中能量的转化关系 研究带电粒子的速度变化 经历的位移等 这条线索同样也适用于非匀强电场 只受电场力时 带电粒子在电场中可能做直线运动 类平抛运动 匀速圆周运动 双选 如图1 3所示 平行直线表示电场线 但未标方向 带电量为 1 10 2c的微粒在电场中只受电场力作用 在它由a点运动到b点时 其动能损失了0 1j 已知a点电势为 10v 则 a b点的电势为0b 电场线方向从左向右c 微粒的运动轨迹可能是轨迹1d 微粒的运动轨迹可能是轨迹2 图1 3 解析 若运动轨迹为1 则微粒所受的电场力方向向左 在微粒由a运动到b的过程中 电场力对微粒做负功 从而导致其动能减小 电势能增加 若运动轨迹为2 则微粒所受的电场力方向向右 在微粒由a运动到b的过程中 电场力对微粒做正功 其动能应增大 综上可知 可能的轨迹应为曲线1 由于微粒带正电 电场力对微粒又做了负功 故电场线的方向向左 设b a两点的电势差为uba 则有quba 0 1j 解得uba 10v 由于uba ub ua 所以 b点电势为0v 本题正确选项为a c 答案 ac 3 双选 2013 广东顺德一中检测 如图1 4所示 绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中 场强为e