高中物理人教版 (2019)必修 第三冊第十章 靜電場中的能量綜合與測試復(fù)習(xí)課件ppt

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊第十章 靜電場中的能量綜合與測試復(fù)習(xí)課件ppt，共26頁。PPT課件主要包含了思維脈圖構(gòu)建，核心考點突破等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【核心速填】①電場力做功與路徑無關(guān),只與被移動電荷的電荷量有關(guān)?、赪AB=-ΔEpBA=EpA-EpB　 ③Ep=qφ　 ④E= ?、軨= ⑥C=______
一、 電場的能的性質(zhì)描述【典例】把帶電荷量2×10-8 C的正點電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中A點,要克服電場力做功8×10-6 J,若把該電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中B點,需克服電場力做功2×10-6 J,求:(1)A點的電勢。(2)A、B兩點的電勢差。(3)把2×10-5 C的負(fù)電荷由A點移到B點電場力做的功。
【解析】(1)正點電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中A點,要克服電場力做功8×10-6 J,所以EpA=8×10-6 J。φA= V=400 V。(2)EpB=2×10-6 J,φB= V=100 V。由電勢差定義:UAB=φA-φB=300 V。(3)把2×10-5 C的負(fù)電荷由A點移到B點電場力做的功為:WAB=q2UAB=-2×10-5×300 J=-6×10-3 J。答案:(1)400 V　(2)300 V　(3)-6×10-3 J
【方法技巧】1.電勢能的大小判斷與計算:(1)根據(jù)Ep=qφ計算,并可判斷:電勢越高處,正電荷具有的電勢能越大,負(fù)電荷具有的電勢能越小,反之亦然。(2)根據(jù)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系WAB=EpA-EpB判斷。這是判斷電勢能如何變化最基本、最有效的方法。
2.計算靜電力做功的四個常用方法:(1)根據(jù)W=qU計算,該公式適用于任何電場。(2)根據(jù)力學(xué)中功的定義式W=Fscsθ=qEscsθ計算,但它只適用于勻強(qiáng)電場中恒力的情況。(3)根據(jù)功能關(guān)系來求,即WAB=EpA-EpB。(4)根據(jù)動能定理求,即W電+W其他=ΔEk,此法一般用來求解不易計算的靜電力做功情況。
【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電場。一質(zhì)量為1.00×10-4 kg、帶電量為-1.00×10-7 C的小球從靜止釋放,在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0 m。對此過程,該小球的電勢能和動能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空氣阻力)(　　)A.-1.50×10-4 J和9.95×10-3 ×10-4 J和9.95×10-3 JC.-1.50×10-4 J和9.65×10-3 ×10-4 J和9.65×10-3 J
【解析】選D。對帶電小球受力分析,如圖所示,在此過程中,電場力對小球做負(fù)功,小球的電勢能增大,故該小球的電勢能的改變量ΔEp=-qEh=1.50×10-4 J;根據(jù)動能定理可得小球的動能的改變量ΔEk=mgh+qEh=9.65×10-3 J,D正確,A、B、C錯誤。
2.(多選)靜電場中,一帶電粒子僅在靜電力的作用下自M點由靜止開始運(yùn)動,N為粒子運(yùn)動軌跡上的另外一點,則(　　)A.運(yùn)動過程中,粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M、N兩點間,粒子的軌跡一定與某條電場線重合C.粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能D.粒子在N點所受靜電力的方向一定與粒子軌跡在該點的切線平行
【解析】選A、C。粒子僅在靜電力作用下由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中,靜電力可能先做正功后做負(fù)功,速度可能先增大后減小,A正確;若電場線為曲線,則粒子運(yùn)動的軌跡與電場線不重合,B錯誤;由能量守恒定律知動能與電勢能之和恒定,而粒子在N點有動能或動能為0,則粒子在N點的電勢能不可能高于在M點的電勢能,C正確;粒子在N點所受靜電力的方向沿電場線切線方向,與軌跡切線不一定平行,D錯誤。
3.如圖所示,實線表示某電場的電場線(方向未標(biāo)出),虛線是一帶負(fù)電的粒子只在靜電力作用下的運(yùn)動軌跡,設(shè)M點和N點的電勢分別為φM、φN,粒子在M和N時加速度大小分別為aM、aN,速度大小分別為vM、vN,電勢能分別為EpM、EpN。下列判斷正確的是(　　) A.vM