《（京津瓊魯專用）高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 微型專題2 電場(chǎng)能的性質(zhì)課件 新人教必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（京津瓊魯專用）高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 微型專題2 電場(chǎng)能的性質(zhì)課件 新人教必修2（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、微型專題2電場(chǎng)能的性質(zhì)第一章靜電場(chǎng)學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：物理觀念：1.進(jìn)一步理解電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的概念、公式，知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系是一種普遍的功能關(guān)系.2.會(huì)用等分法確定等勢(shì)面和電場(chǎng)方向.3.理解Ex、x圖象的意義，并會(huì)分析有關(guān)問題.科學(xué)思維：科學(xué)思維：1.通過分析電勢(shì)、電勢(shì)能及電場(chǎng)力做功的綜合問題，提高邏輯思維和科學(xué)思維能力.2.通過方法的遷移，找到解決Ex、x圖象與其它圖象問題共性的東西.內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維 探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān)重點(diǎn)探究例例1在電場(chǎng)中把電荷量為2.0109 C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.5107 J，再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到
2、C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功4.0107 J.(1)求A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；答案答案125 V一、電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功的綜合問題解析解析從A到C，電場(chǎng)力做的總功為：WACWABWBC1.5107 J4.0107 J2.5107 J答案解析答案解析(2)電荷從A經(jīng)B移到C，電勢(shì)能的變化怎樣？答案答案電荷從A經(jīng)B移到C，電勢(shì)能先減少1.5107 J，再增加4.0107 J，從A到C，電勢(shì)能增加2.5107 J解析解析在電場(chǎng)中把電荷量為2.0109 C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.5107 J，電勢(shì)能減少1.5107 J.再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功4.0107 J，電勢(shì)能增加4.
3、0107 J.故從A到C，電勢(shì)能增加2.5107 J.答案解析例例2如圖1所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑.已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為 .不計(jì)空氣阻力，求：圖1(1)小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大??；解析解析因?yàn)锽、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故小球從B到C運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力做的總功為零.答案解析(2)若以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢(shì).又因?yàn)镃0，電場(chǎng)中的功能關(guān)系電
4、場(chǎng)中的功能關(guān)系1.合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化量，即W合Ek.2.電場(chǎng)力做功決定物體電勢(shì)能的變化量，即WABEpAEpBEp.這與重力做功和重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系類似.3.只有電場(chǎng)力做功時(shí)，帶電體電勢(shì)能與動(dòng)能的總量不變，即Ep1Ek1Ep2Ek2.這與只有重力做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒類似.規(guī)律方法規(guī)律方法1.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式為UEd，其中d為兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離.由公式UEd可以得到下面兩個(gè)結(jié)論：結(jié)論1：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)C ，如圖2甲所示.二、用等分法確定等勢(shì)面和電場(chǎng)方向甲乙圖2結(jié)論2：勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段ABCD，且ABCD，則UABUCD(或AB
5、CD)，如圖乙所示.2.確定電場(chǎng)方向的方法先由等分法確定電勢(shì)相等的點(diǎn)，畫出等勢(shì)線，然后根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直畫出電場(chǎng)線，且電場(chǎng)線的方向由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面.例例3(多選)(2018山東濟(jì)寧市高一下期末)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)的位置如圖3所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10 V、15 V、30 V，電子的電荷量為1.61019 C，下列說法中正確的是解析 答案A.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為5 VB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為5 VC.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小81019 JD.電子從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為2.41018 J圖3解析解析根據(jù)UacUOb知，10
6、V30 VO15 V得O5 V，B正確，A錯(cuò)誤；WabqUab1.61019(1015)J81019 JWabEpaEpb81019 J，C錯(cuò)誤；WbcqUbc1.61019(1530)J2.41018 J，D正確.例例4如圖4所示，A、B、C表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)，它們的電勢(shì)分別為A5 V，B9 V，C2 V.試在圖中畫出過A、B、C點(diǎn)的三條等勢(shì)線，并畫出一條過C點(diǎn)的電場(chǎng)線.解析 答案圖4答案答案見解析圖解析解析由題意知，UBA14 V，UBC7 V.由于是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故AB連線的中點(diǎn)D與C點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)，而勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面為一平面，故DC連線為等勢(shì)線，再過A、B點(diǎn)分別作平行于CD的直線即為所求的過
7、A、B、C點(diǎn)的三條等勢(shì)線，如圖所示，過C作垂直于CD的直線即為過C點(diǎn)的電場(chǎng)線，且電場(chǎng)方向水平向左.例例5(多選)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖5所示.電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)a已在圖中用坐標(biāo)(ra，a)標(biāo)出，其余類推.現(xiàn)將一帶正電的三、Ex、x圖象的分析試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項(xiàng)正確的是A.EaEb41 B.EcEd21C.WabWbc31 D.WbcWcd13圖5解析 答案1.x圖象反
8、映電勢(shì)隨x的變化規(guī)律，其斜率大小表示場(chǎng)強(qiáng)大小.電場(chǎng)方向由電勢(shì)變化情況判斷(順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低).2.Ex圖象反映場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化規(guī)律，其正負(fù)表示場(chǎng)強(qiáng)的方向.總結(jié)提升總結(jié)提升達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(電場(chǎng)中的功能關(guān)系電場(chǎng)中的功能關(guān)系)(多選)如圖6所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷，a、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，且在以帶負(fù)電小球?yàn)閳A心的同一豎直圓周上.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，在小圓環(huán)由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是A.小圓環(huán)所受庫(kù)侖力的大小先增大后減小B.小圓環(huán)的
9、加速度先增大后減小C.小圓環(huán)的動(dòng)能先增加后減少D.小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢(shì)能先增加后減少圖6答案12342.(x圖象圖象)(多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖7所示.下列說法正確的有A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大圖7答案12343.(電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功的綜合問題電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功的綜合問題)(多選)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖8所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10 V、17 V、26 V.下列說法正確的是答案解析 1234
10、A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5 V/cmB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1 VC.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7 eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9 eV圖812341234因?yàn)镺acb是矩形，所以有UacUOb，可知坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為1 V，故選項(xiàng)B正確；a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低7 V，電子帶負(fù)電，所以電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7 eV，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)低9 V，電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9 eV，故選項(xiàng)D正確.4.(電場(chǎng)能的性質(zhì)綜合電場(chǎng)能的性質(zhì)綜合)如圖9所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒(重力不計(jì))由A運(yùn)動(dòng)到B，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中A點(diǎn)的速度大小為v，在B點(diǎn)的速度大小為3v，已知A、B兩點(diǎn)在平行電場(chǎng)線方向上的距離為d，求：圖9(1)A、B兩點(diǎn)間的電壓；解析答案1234(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.解析解析由UEd1234解析答案
（京津瓊魯專用）高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 微型專題2 電場(chǎng)能的性質(zhì)課件 新人教必修2
