高考物理 核心要点突破系列 第13章《静电场》本章优化总结课件 新人教版选修31.ppt

本章优化总结 专题归纳整合 高考真题演练 本章优化总结 知识网络构建 本章综合检测 知识网络构建 专题归纳整合 平行板电容器的动态分析 2 还要注意以下问题 1 当c不变时q与u成正比 2 当电容器保持与电源连接时u不变 3 当电容器充电后断开电源时q不变 两块大小 形状完全相同的金属平板平行放置 构成一个平行板电容器 与它相连接的电路如图13 1所示 闭合开关s 电源即给电容器充电 下列说法正确的是 图13 1 a 保持s闭合 减小两极板间的距离 则两极板间电场的场强减小b 保持s闭合 在两极板间插入一块电介质 则极板上的带电荷量增大c 断开s 减小两极板间的距离 则两极板间的电势差减小d 断开s 在两极板间插入一块电介质 则两极板间的电势差增大 答案 bc 电场线是为了形象描述电场而引入的 利用电场线可解决以下问题 1 判断场强的大小和方向 1 电场线的疏密 场强的大小 2 电场线的切线方向 场强方向 电场线的应用 2 判断电荷在电场中的受力方向 1 正电荷 与电场方向相同 2 负电荷 与电场方向相反 3 判断电势的高低 沿电场线方向电势降低 4 判断等势面的形状和疏密 电场线与等势面垂直且由高电势处指向低电势处 电场线密处 等势面密集 5 判断在电场中移动电荷电场力做功的正负根据正负电荷在电场中受力方向跟场强方向的关系可知 顺着电场线方向移动正电荷 电场力做正功 逆着电场线方向移动正电荷 电场力做负功 移动负电荷正好相反 另外电场力做功的特点 只与初末位置有关 与路径无关 6 判断电荷电势能的大小正电荷在电场中顺着 或逆着 电场线方向移动时 电场力做正功 或负功 电荷的电势能将减少 或增加 电场力对电荷做了多少正功 或负功 电荷电势能就减少 或增加 多少 即有关系式 e w qu 负电荷正好相反 如图13 2所示 在一条电场线上有a b两点 已知将一个电荷量为5 10 4c的带负电的点电荷从a点移到b点 它的电势能增加了4 10 3j 求 1 uab是多少 a b两点哪点电势高 2 画出这条电场线的方向 3 将电荷量为4 10 3c的带正电的点电荷从b移到a的电场力做多少功 图13 2 3 wba quba q uab 4 10 3 8 j 3 2 10 2j 其中的负号表示电场力做负功 也就是说把正电荷由b点移到a点时需要克服电场力做功 答案 1 8va 2 如图13 3所示 3 3 2 10 2j 1 带电物体在电场中处于平衡状态的题目 实际上属于力学问题 其中仅多了一个电场力而已 只需注意到电场力本身的一些特殊性 2 求解这类问题时 需应用有关力的平衡知识 在正确的受力分析的基础上 运用平行四边形定则 三角形定则或建立平面直角坐标系 应用共点力作用下物体的平衡条件去解决 电场中的平衡问题 如图13 4甲所示 两根长为l的绝缘丝线下端分别悬挂两质量为m 带电荷量分别为 q和 q的小球a和b 处于场强为e 方向水平向左的匀强电场之中 使长度也为l的绝缘连线ab拉紧 并使小球处于静止状态 求e的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态 甲乙图13 4 解析 首先 球a b均处于静止状态 其所受合外力为零 其次 若撤去水平向左的匀强电场 则a b两小球在重力和彼此间静电引力作用下 回落到悬点正下方 可见只有匀强电场足够时 a b间连线才能被拉紧 设a b间连线刚要被拉紧时 匀强电场的场强为e0 这时 小球a受力如图13 4乙所示 由共点力平衡条件得 图13 5 解析 取小球为研究对象 它受到重力mg 丝线的拉力f和电场力eq的作用 因小球处于平衡状态 则它受到的合外力等于零 由平衡条件知 f和eq的合力与mg是一对平衡力 根据力的平行四边形定则可知 当电场力eq的方向与丝线的拉力方向垂直时 电场力最小 如图13 6所示 图13 6 答案 acd 1 用动能定理处理 步骤为 1 弄清研究对象 明确物理过程 2 弄清哪些力做功 是正功还是负功 3 弄清物理量的始末状态 4 根据动能定理列方程求解 带电粒子在电场中运动问题的常用解法 2 根据能的转化与守恒定律列方程求解 方法如下 1 根据初末状态能量相等 列方程 2 根据某些能量的减小等于某些能量的增加列方程 如图13 7所示 在两个水平放置的带电平行金属板的匀强电场中 一长为l的绝缘细线一端固定在o点 另一端拴着一个质量为m 带有一定电量的小球 小球原来处于静止 当给小球某一冲量后 它可在竖直的平面内绕o点做匀速圆周运动 现将两板间的电压增大为原来的3倍 试求 图13 7 1 要使小球从最低点c点开始在竖直平面内做圆周运动 至少需要给小球多大的冲量 2 在运动过程中细线所受的最大拉力多大 解析 既然小球