年秋高中物理选修3-1人教版-第一章-本章总结提升课件

第一章静电场本章总结提升第一章本章总结提升11.电场线的性质:(1)电场线上任一点的切线方向为该点的场强方向;(2)电场线的疏密表示场强的大小;(3)电场中电势沿电场线方向逐渐降低;(4)电场线与等势面垂直,且总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.电场线的应用类型一整合创新1.电场线的性质:电场线的应用类型一整合创新22.根据电场线我们可以判断:(1)场强的大小和方向;(2)电荷在电场中的受力方向;(3)电势的高低;(4)在电场中移动电荷时静电力做功的正负;(5)电荷在电场中的电势能的大小.整合创新2.根据电场线我们可以判断:整合创新3例1

如图1-T-1所示,真空中有两个等量异种点电荷A和B,一带负电的试探电荷仅受静电力作用,在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示.M、N是轨迹上的两点,MN连线与AB连线垂直,O为垂足,且AO>OB.设M、N两点的场强大小分别为EM、EN,电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是(

)A.EM大于ENB.φM大于φNC.B点电荷一定带正电D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能图1-T-1整合创新[答案]C例1如图1-T-1所示,真空中有两个等量异种点电荷A和B,4[解析]根据两个等量异种点电荷A和B的电场特点可知,EM小于EN,选项A错误;根据带负电的试探电荷仅受静电力作用的运动轨迹可知,B点电荷一定带正电,M点电势小于N点电势,此试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,选项B、D错误,选项C正确.整合创新[解析]根据两个等量异种点电荷A和B的电场特点可知,EM小5【变式】

如图1-T-2所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在静电力作用下一带电粒子(不计重力)经过A点飞向B点,运动轨迹如图中虚线所示,试判断:(1)粒子带

电;

(2)A、B两点比较,粒子在

点的加速度较大;

(3)A、B两点比较,电势较高的点是

点.

图1-T-2整合创新正BB[解析]由电场线方向可知电场的场强方向,由运动轨迹知粒子受力方向应与场强方向一致,故粒子应带正电;B点处电场线较密,故B点的场强较大,粒子在B点受的静电力较大,则粒子在B点的加速度较大;对φA与φB关系,可分别作出过A点和B点的等势面,由电场线的性质可知B点的电势较高,即φB>φA.【变式】如图1-T-2所示,带箭头的线段表示某一电场的电场61.电场中的功能关系(1)在电场中,若静电力对电荷做正功,则电荷的电势能减少,静电力对电荷做了多少正功,电荷的电势能就减少多少;若静电力对电荷做负功,则电荷的电势能增加,电荷克服静电力做了多少功,电荷的电势能就增加多少.(2)在电场中,当只有静电力做功时,电荷的动能与电势能的总和是不变的.(3)如果在电场中除了静电力做功外,还有重力做功,则电势能、动能和重力势能三者之间可以相互转化,且三者的总和保持不变.这就是普遍的能量守恒定律在电场中的具体应用.电场中的功能关系类型二整合创新1.电场中的功能关系电场中的功能关系类型二整合创新72.静电力做功的特点静电力做功与重力做功一样,与电荷运动的路径无关,仅仅取决于电荷运动始、末的位置.静电力做的功可用做功的普遍定义式W=Fd来求解(其中d表示电荷在静电力F方向上发生的位移),也可用静电力做功的公式W=qU来求解(其中U表示电荷运动始、末两位置的电势差).整合创新2.静电力做功的特点整合创新83.电势能的特点电势能是电场和放在电场中的电荷共有的.电势能的大小通常定义为将此电荷从电场中某点移到零电势能位置时静电力所做的功,所以电势能的正、负值与零电势能位置的选取有关,即电势能具有相对的意义,但电势能的变化则与零电势能位置的选取无关,即电势能的变化具有绝对的意义,所以与静电力做功有对应关系的是电势能的变化,而非电势能.整合创新3.电势能的特点整合创新9

图1-T-3整合创新[答案]

CD

图1-T-3整合创新[答案]CD10[解析]静电力对小球做正功,电势能减少W2,选项A错误;整合创新

对小球和弹簧组成的系统,由功能关系知,机械能增加量等于静电力做的功W2,选项D正确;弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能、动能四者之和保持不变,若小球速度一直增大,则弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和一直减小,选项C正确.[解析]静电力对小球做正功,电势能减少W2,选项A错误;整11【变式】(多选)带电粒子m只在静电力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服静电力做了2.6×10-8J的功,则(

)A.m在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.P点的场强一定小于Q点的场强C.P点的电势一定高于Q点的电势D.m在P点的动能一定大于它在Q点的动能[答案]

AD整合创新[解析]带电粒子由P点运动到Q点,克服静电力做功,即静电力做负功,所以电势能增加,由动能定理可知,动能减少;由于条件不足,不能确定电势和场强的大小关系,选项A、D正确.【变式】(多选)带电粒子m只在静电力作用下由P点运动到Q点12例3

如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,A、B两板间距d=5cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm.(1)a、c间电势差为多少?图1-T-4整合创新[答案]1.2V

例3如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U13例3

如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,A、B两板间距d=5cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm.(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?图1-T-4整合创新[答案]-2.56×10-19J

[解析]B板电势为零,a点的电势φa=EdaB=40×0.04V=1.6V一个电子在a点具有的电势能为Ep=-eφa=-1.6×10-19×1.6J=-2.56×10-19J.例3如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U14例3

如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,A、B两板间距d=5cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm.(3)将一个电子从a点沿斜边移动到c点时,静电力做功为多少?图1-T-4整合创新[答案]-1.92×10-19J[解析]将一个电子从a点沿斜边移到c点时,静电力做功为W=-eUac=-1.6×10-19×1.2J=-1.92×10-19J.例3如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U15迹。A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响组成DNA的脱氧核苷酸如果数量不限，连成长链时排列顺序就是极其多样的，信息容量自然就非常大了。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体遗传、变异和蛋白质合成中基友极其重要的作用。12、人的生命是有限的，可是，为人民服务是无限的，我要把有限的生命，投入到无限的“为人民服务”之中去。13、凡是脑子里只有人民、没有自己的人，就一定能得到崇高的荣誉和威信。反之，如果脑子里只有个人、没有人民的人，他们迟早会被人民唾弃。14、是光荣的战士，还是可耻的逃兵，那就要看你在困难面前有没有坚定不移的信念了。15、我们是国家的主人，。应该处处为国家着想。迹。A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影响16第一章静电场本章总结提升第一章本章总结提升171.电场线的性质:(1)电场线上任一点的切线方向为该点的场强方向;(2)电场线的疏密表示场强的大小;(3)电场中电势沿电场线方向逐渐降低;(4)电场线与等势面垂直,且总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.电场线的应用类型一整合创新1.电场线的性质:电场线的应用类型一整合创新182.根据电场线我们可以判断:(1)场强的大小和方向;(2)电荷在电场中的受力方向;(3)电势的高低;(4)在电场中移动电荷时静电力做功的正负;(5)电荷在电场中的电势能的大小.整合创新2.根据电场线我们可以判断:整合创新19例1

如图1-T-1所示,真空中有两个等量异种点电荷A和B,一带负电的试探电荷仅受静电力作用,在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示.M、N是轨迹上的两点,MN连线与AB连线垂直,O为垂足,且AO>OB.设M、N两点的场强大小分别为EM、EN,电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是(

)A.EM大于ENB.φM大于φNC.B点电荷一定带正电D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能图1-T-1整合创新[答案]C例1如图1-T-1所示,真空中有两个等量异种点电荷A和B,20[解析]根据两个等量异种点电荷A和B的电场特点可知,EM小于EN,选项A错误;根据带负电的试探电荷仅受静电力作用的运动轨迹可知,B点电荷一定带正电,M点电势小于N点电势,此试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,选项B、D错误,选项C正确.整合创新[解析]根据两个等量异种点电荷A和B的电场特点可知,EM小21【变式】

如图1-T-2所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在静电力作用下一带电粒子(不计重力)经过A点飞向B点,运动轨迹如图中虚线所示,试判断:(1)粒子带

电;

(2)A、B两点比较,粒子在

点的加速度较大;

(3)A、B两点比较,电势较高的点是

点.

图1-T-2整合创新正BB[解析]由电场线方向可知电场的场强方向,由运动轨迹知粒子受力方向应与场强方向一致,故粒子应带正电;B点处电场线较密,故B点的场强较大,粒子在B点受的静电力较大,则粒子在B点的加速度较大;对φA与φB关系,可分别作出过A点和B点的等势面,由电场线的性质可知B点的电势较高,即φB>φA.【变式】如图1-T-2所示,带箭头的线段表示某一电场的电场221.电场中的功能关系(1)在电场中,若静电力对电荷做正功,则电荷的电势能减少,静电力对电荷做了多少正功,电荷的电势能就减少多少;若静电力对电荷做负功,则电荷的电势能增加,电荷克服静电力做了多少功,电荷的电势能就增加多少.(2)在电场中,当只有静电力做功时,电荷的动能与电势能的总和是不变的.(3)如果在电场中除了静电力做功外,还有重力做功,则电势能、动能和重力势能三者之间可以相互转化,且三者的总和保持不变.这就是普遍的能量守恒定律在电场中的具体应用.电场中的功能关系类型二整合创新1.电场中的功能关系电场中的功能关系类型二整合创新232.静电力做功的特点静电力做功与重力做功一样,与电荷运动的路径无关,仅仅取决于电荷运动始、末的位置.静电力做的功可用做功的普遍定义式W=Fd来求解(其中d表示电荷在静电力F方向上发生的位移),也可用静电力做功的公式W=qU来求解(其中U表示电荷运动始、末两位置的电势差).整合创新2.静电力做功的特点整合创新243.电势能的特点电势能是电场和放在电场中的电荷共有的.电势能的大小通常定义为将此电荷从电场中某点移到零电势能位置时静电力所做的功,所以电势能的正、负值与零电势能位置的选取有关,即电势能具有相对的意义,但电势能的变化则与零电势能位置的选取无关,即电势能的变化具有绝对的意义,所以与静电力做功有对应关系的是电势能的变化,而非电势能.整合创新3.电势能的特点整合创新25

图1-T-3整合创新[答案]

CD

图1-T-3整合创新[答案]CD26[解析]静电力对小球做正功,电势能减少W2,选项A错误;整合创新

对小球和弹簧组成的系统,由功能关系知,机械能增加量等于静电力做的功W2,选项D正确;弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能、动能四者之和保持不变,若小球速度一直增大,则弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和一直减小,选项C正确.[解析]静电力对小球做正功,电势能减少W2,选项A错误;整27【变式】(多选)带电粒子m只在静电力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服静电力做了2.6×10-8J的功,则(

)A.m在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.P点的场强一定小于Q点的场强C.P点的电势一定高于Q点的电势D.m在P点的动能一定大于它在Q点的动能[答案]

AD整合创新[解析]带电粒子由P点运动到Q点,克服静电力做功,即静电力做负功,所以电势能增加,由动能定理可知,动能减少;由于条件不足,不能确定电势和场强的大小关系,选项A、D正确.【变式】(多选)带电粒子m只在静电力作用下由P点运动到Q点28例3

如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,A、B两板间距d=5cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm.(1)a、c间电势差为多少?图1-T-4整合创新[答案]1.2V

例3如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U29例3

如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U=2V,A、B两板间距d=5cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3cm,a点离A板L2=1cm.(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?图1-T-4整合创新[答案]-2.56×10-19J

[解析]B板电势为零,a点的电势φa=EdaB=40×0.04V=1.6V一个电子在a点具有的电势能为Ep=-eφa=-1.6×