資源描述：
《高中物理 第一章章末總結(jié)章末檢測(cè)同步學(xué)案 新人教版選修3-1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、章末總結(jié)要點(diǎn)一電場(chǎng)中基本的受力問(wèn)題與功能關(guān)系電場(chǎng)的性質(zhì)(力的性質(zhì)和能的性質(zhì))是通過(guò)放入其中的帶電體而體現(xiàn)出來(lái)的，所以分析的主要對(duì)象是帶電體．解題時(shí)要做好以下幾個(gè)方面：第一，做好受力分析．(1)質(zhì)點(diǎn)的重力是否忽略？對(duì)于像電子、質(zhì)子、原子核等基本粒子，因一般情況下靜電力遠(yuǎn)大于重力，所以常忽略重力，而對(duì)液滴、塵埃、小球、顆粒等常需考慮重力．(2)質(zhì)點(diǎn)帶正電還是帶負(fù)電？正電荷所受靜電力的方向沿電場(chǎng)線的切線方向，負(fù)電荷所受靜電力的方向與電場(chǎng)線的切線方向相反．(3)靜電力是恒力還是變力？在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電荷受靜電力
2、的大小、方向都不變，是恒力．第二，做好運(yùn)動(dòng)分析、要明確帶電體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)軌跡等．第三，要明確靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系．(1)靜電力做的功：WAB＝qUAB適用于任何電場(chǎng)，要注意q、WAB、UAB各量正負(fù)號(hào)意義的不同．W＝qE·d適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中d為沿靜電力方向運(yùn)動(dòng)的距離．特點(diǎn)：只與初末位置有關(guān)，與經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)．(對(duì)比重力做功)(2)電勢(shì)能：EpA＝qφA.注意q、φA、EpA各量正負(fù)號(hào)意義的不同．(3)靜電力做的功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp.靜電力做正
3、功，電勢(shì)能減少，靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，且靜電力所做的功等于電勢(shì)能的變化．(對(duì)比重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系)要點(diǎn)二電場(chǎng)中的受力平衡1．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．庫(kù)侖力實(shí)質(zhì)也是靜電力，與重力、彈力一樣，它也是一種基本力，注意力學(xué)規(guī)律的應(yīng)用及受力分析．2．明確帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題，實(shí)際上屬于力學(xué)平衡問(wèn)題，其中僅多了一個(gè)靜電力而已．3．求解這類問(wèn)題時(shí)，需應(yīng)用有關(guān)力的平衡知識(shí)，在正確的受力分析基礎(chǔ)上，運(yùn)用平行四邊形定則、三角形定則或建立平面直角坐標(biāo)系，應(yīng)用共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件去解決．
4、要點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)．分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速或減速、是直線還是曲線)，然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．1．解決這類問(wèn)題的基本方法(1)采用運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)，即用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解．(2)用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，即用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解．2．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)形式(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)．一般情況下是帶電體受到的重力和靜電力平衡，或者受到桿的約束時(shí)的多力平衡問(wèn)題，處理方法和靜止時(shí)基本
5、相同．(2)變速直線運(yùn)動(dòng)．①當(dāng)不計(jì)重力的帶電粒子沿電場(chǎng)線方向進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，受力方向和運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，做加速或減速運(yùn)動(dòng)．②當(dāng)計(jì)重力的帶電體進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，如果合力方向與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，也做變速運(yùn)動(dòng)．(3)圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)帶電小球在繩或桿的牽引下做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意等效最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的尋找，等效最高、最低點(diǎn)所受的合力方向一定指向圓心．(4)類平拋運(yùn)動(dòng)．當(dāng)帶電體速度方向垂直于電場(chǎng)方向(只受靜電力)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，處理方法和平拋運(yùn)動(dòng)處理方法相同.一、平衡問(wèn)題【例1】一條長(zhǎng)3l的絲線穿著圖1－1兩個(gè)相同的質(zhì)量
6、均為m的小金屬環(huán)A和B，將線的兩端都系于同一點(diǎn)O(如圖1－1所示)，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)處同一水平線上，如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電荷量？答案 解析 因?yàn)閮蓚€(gè)小環(huán)完全相同，它們的帶電情況可認(rèn)為相同，令每環(huán)帶電荷量為q，既是小環(huán)，可視為點(diǎn)電荷．斥開(kāi)后取右環(huán)B為研究對(duì)象，且注意到同一條線上的拉力F1大小相等，則右環(huán)受力情況如右圖所示，其中庫(kù)侖斥力F沿電荷連線向右，根據(jù)平衡條件豎直方向有cos30°=mg水平方向有+sin30°=F=兩式相除得=解得q
7、=(k為靜電力常量)二、帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)【例2】半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圖1－2環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖1－2所示，珠子所受靜電力是其重力的倍，將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放，則(1)珠子所能獲得的最大動(dòng)能是多大？(2)珠子對(duì)環(huán)的最大壓力是多大？答案 (1)mgr (2)mg解析 珠子只能沿光滑絕緣圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除受圓環(huán)的彈力外，還受豎直向下的重力和水平向右的靜電力，一定從A點(diǎn)開(kāi)始沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，靜
8、電力做正功．當(dāng)兩個(gè)力做的總功最多時(shí)，動(dòng)能最大，同時(shí)在這點(diǎn)所受圓環(huán)的支持力也最大．問(wèn)題的關(guān)鍵是找出哪點(diǎn)動(dòng)能最大．珠子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受重力和靜電力的大小、方向都不發(fā)生變化，則重力和靜電力的合力大小、方向也不變，這樣就可以用合力來(lái)代替重力和靜電力，當(dāng)珠子沿合力方向位移最大時(shí)，合力做功最多，動(dòng)能最大．(1)由qE=mg，設(shè)qE、mg的合力與豎直方向的夾角為θ，則有tanθ==，解得θ=37°，設(shè)珠子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，則珠子由A點(diǎn)靜止釋放后從A到B過(guò)程中做加速運(yùn)
