沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合教学课件.pptx

1、【作业讲评作业讲评】9如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s已知小球受到的电场力大小等于小球重力的3/4倍。沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【作业讲评作业讲评】【作业讲评作业讲评】10.空间有一匀强电场，电场方向与纸面平行一带电量为q的小球(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线以速度v0由M匀速运动到N，如图所示已知力

2、F和MN间夹角为，MN间距离为L，则：(1)匀强电场的电场强度大小为多少？并画出过M点的等势线 (2)MN两点的电势差为多少？(3)当带电小球到达N点时，撤去外力F，小球能否回到过M点的等势面？若能，则此过程小球的动能变化量为多少？【作业讲评作业讲评】2020.2.8沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【知识梳理知识梳理】一、一、物理物理概念概念的的含义含义比较比较含义含义电场强度电场强度电势电势电势差电势差物理物理意义意义定义定义式式导出导出式式标矢标矢量量表示表示电场力的性质电场力的性质,由电场本身决定由电场本身决定表示电场表示电场能

3、的性质能的性质，电势，电势还与零电势点的选择有关还与零电势点的选择有关FEq2QEkrUEdPAAEqABABUAQkr0AWqABABWUq是矢量，方向规定是矢量，方向规定为正电荷的受力方为正电荷的受力方向，与电场线的切向，与电场线的切线重合，叠加满足线重合，叠加满足平行四边形定则平行四边形定则是标量，都有正、负，电是标量，都有正、负，电势的正负要表大小，而电势的正负要表大小，而电势差的正负与大小无关，势差的正负与大小无关，叠加满足代数和运算叠加满足代数和运算沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【知识梳理知识梳理】二、电场强度、电势、电

4、势差的大小关系二、电场强度、电势、电势差的大小关系1、场强和电势在大小上没有直接的联系，即电场强度为零时，电势不一定为零，反之电势为零，电场强度也不一定为零。2、具体大小的判断:（1）利用电场线或等势线直观判断 电场线或等势线的疏密表示场强的大小，电场线是电势降低最快的方向（2）利用公式讨论计算判断（3）利用公式U=Ed与UAB=A-B可计算电场能性质的物理量EdEsqEqsqWUABABcoscos在匀强电场中在匀强电场中:场强方向距离沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【知识梳理知识梳理】电场力做功电势能电势差电势pABEWABpWE

5、-qEpAAAqEpABAABUBAABUABABqUWqWUABAB三三、电势、电势差、电势能、电场力做功相互联系电势、电势差、电势能、电场力做功相互联系沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势降低依据电场力做功根据UABWAB/q，将WAB、q的正负号代入，由UAB的正负判断A、B的高低，即由UABAB可知：若UAB0，则AB；若UAB0，则AB；若UAB0，则AB依据场源电荷的正负取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；越靠近正电荷处电势越高，越靠近负电荷处电势越低1

6、.电势高低的三种判断方法【知识梳理知识梳理】四四、电势及电势能高低判断电势及电势能高低判断沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【知识梳理知识梳理】判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大电荷电势法正电荷在电势越高的地方电势能越高，负电荷在电势越低的地方电势能越高公式法由Epq，将q、的大小、正负号一起代入公式，针对Ep数值可做如下判断：若Ep为正值，其绝对值越大表示电势能越大；若Ep为负值，其绝对值越小表示电势能越大能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，两种能量之和守恒，所

7、以若电荷动能增加，则其电势能减小；反之，其电势能增大2.电势能高低的四种判断方法沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】例例1、有两个固定的等量异号的点电荷、有两个固定的等量异号的点电荷a、b是它们连线的中垂是它们连线的中垂线上两个位置，线上两个位置，c是它们产生的电场中的另一个位置是它们产生的电场中的另一个位置(如图所如图所示示)若取无穷远处电势若取无穷远处电势=0。则以下认识中哪些是正确的。则以下认识中哪些是正确的()Ab点电势比点电势比a点电势高点电势高Bc点电势为负值点电势为负值Ca、b两点的场强方向相同两点的场强

8、方向相同 Dd点点的电势和的电势和场强场强都都为零为零BC反思：点电荷的电场中，可以用反思：点电荷的电场中，可以用电场的叠加讨论电势和场强的大电场的叠加讨论电势和场强的大小小【典型例题典型例题】例例2、如图所示，、如图所示，MN板间匀强电场板间匀强电场E2.4104 N/C，方向竖直，方向竖直向上电场中向上电场中A、B两点相距两点相距10 cm，AB连线与电场方向夹角为连线与电场方向夹角为60，A点和点和M板相距板相距2 cm，求：，求：（1）此时）此时UBA等于多少？等于多少？（2）一点电荷）一点电荷Q5108 C，它在，它在A、B两点的电势能之差为两点的电势能之差为多少？若多少？若M板接地

9、，板接地，A点电势是多少？点电势是多少？B点电势是多少？点电势是多少？反思：反思：利用公式利用公式U=Ed要注意要注意d、U的含义，若的含义，若AB则：则：U=UAB 若若ABC BECEBEACUAB4 V Cb E E F F，K K、M M、L L是过这三个点的等势线，其中等势线是过这三个点的等势线，其中等势线L L与与两电荷连线垂直带电粒子从两电荷连线垂直带电粒子从a a点射入电场后运动轨迹与三条点射入电场后运动轨迹与三条等势线的交点是等势线的交点是a a、b b、c c，粒子在，粒子在a a、b b、c c三点的电势能分别是三点的电势能分别是E Ep pa a、E Ep pb b、E

10、 Ep pc c，以下判断正确的是，以下判断正确的是()A带电粒子带正电带电粒子带正电BEpaEpbEpcCEpcEpbEpbEpaDEpcEpbEpbEpaBD解析 由D、E、F三点电势关系知，左侧场源电荷带正电，b点电场强度方向向右偏下，根据曲线运动的轨迹介于合力与速度(轨迹的切线)之间，确定带电粒子在b点受到的电场力与b点电场强度的方向相反，所以带电粒子带负电，其在a、b、c三点的电势能大小关系是EpaEpbUbc，所以EpcEpbEpbEpa，选项C错误，选项D正确沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】例例8 8

11、、如图所示，一个电荷量为如图所示，一个电荷量为Q Q的点电荷甲固定在绝缘水的点电荷甲固定在绝缘水平面上的平面上的O O点，另一个电荷量为点，另一个电荷量为q q、质量为、质量为m m的点电荷乙从的点电荷乙从A A点以初速度点以初速度v v0 0沿它们的连线向甲运动，到沿它们的连线向甲运动，到B B点时速度最小且为点时速度最小且为v v.已知静电力常量为已知静电力常量为k k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，A A、B B间距离为间距离为L L，则以下说法不正确的是，则以下说法不正确的是()沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场

12、的能的性质综合课件【典型例题典型例题】沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】例例9、【2014黄浦一模黄浦一模】在光滑的绝缘水平面上在光滑的绝缘水平面上，相隔相隔2L的的A、B两点固定有两个电荷量均为两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷的正点电荷，a、O、b是是A、B连线上的三点连线上的三点，O为中点为中点，OaObL/2.一质量为一质量为m、电荷量为、电荷量为q的检验电荷以初速度的检验电荷以初速度v0从从a点出发沿点出发沿A、B连线向连线向B运动运动，在运动在运动过程中过程中，除受库仑力外除受库仑力外，检验电荷还受到一

13、个大小恒定的阻力作检验电荷还受到一个大小恒定的阻力作用用，当它运动到当它运动到O点时点时，动能为初动能的动能为初动能的n倍倍，到到b点时速度刚好点时速度刚好为零已知静电力常量为为零已知静电力常量为k，设设O处电势为零处电势为零，求：求：(1)a点的场强大小；点的场强大小；(2)恒定阻力的大小；恒定阻力的大小；(3)a点的电势点的电势 沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综

14、合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】例例10、如图所示，带电荷量为如图所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为的正点电荷固定在倾角为30的的光滑绝缘斜面底部的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有点，斜面上有A、B两点，且两点，且A、B和和C在在同一直线上，同一直线上，A和和C相距为相距为L，B为为AC中点。现将一带电小球从中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知点时速度正好又为零，已知带电小球在带电小球在A点处的加速度大小为点处的加速度大小为g/4，静电力常量为，静电力常量为k，求：，求：(1

15、)小球运动到小球运动到B点时的加速度大小。点时的加速度大小。(2)A、B两点间的电势差两点间的电势差(用用Q和和L表示表示)。沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】例例11、如图所示，一根长如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定，竖直固定在场强为在场强为E=1.0105N/C、与水平方向成、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端强电场中。杆的下端M固定一个带电小球固定一个带电小球A，电荷量，电荷量Q=+4.5106C；另一带电小球；另一带电小球B穿在杆上可

16、自由滑动，电荷量穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106C，质量质量m=1.0102kg。现将小球。现将小球B从杆的上端从杆的上端N静止释放，小球静止释放，小球B开开始运动。始运动。(静电力常量静电力常量k=9.0 109Nm2/C2取取g=10m/s2)（1）小球）小球B开始运动时的加速度为多大开始运动时的加速度为多大?（2）小球）小球B的速度最大时，距的速度最大时，距M端的高度端的高度h1为多大为多大?（3）小球）小球B从从N端运动到距端运动到距M端的高度端的高度h2=0.61m时，速度为时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球，求此过程中小球B的电势能改变了多少的电势能改变了多少?

17、沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】mgNEqFa沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】mgNEqF沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件沪科版高二第一学期试用版电场的能的性质综合课件【典型例题典型例题】例例1212、（2018.2018.静安二模）静安二模）（1515分）如图，一带正电小球质量分）如图，一带正电小球质量m m0.1kg0.1kg，置于光滑绝缘水平面上的，置于光滑绝缘水平面上的A A点，空间存在着斜向上与水平点，空间存在着

18、斜向上与水平成成3737的匀强电场。该小球从静止开始沿水平面做匀加速直线运的匀强电场。该小球从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，当运动到动，当运动到B B点时，测得其速度点时，测得其速度v vB B4m/s4m/s，此时小球的位移，此时小球的位移s s4m4m。重力加速度。重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2，sin37sin37=0.6=0.6，cos37cos37=0.8=0.8。求。求：（1 1）小球沿水平面运动的加速度大小；）小球沿水平面运动的加速度大小；（2 2）小球对地面的压力大小；）小球对地面的压力大小；（3 3）小球从）小球从A A点运动到点运动到B B点，电势能的变

19、化量。点，电势能的变化量。【典型例题典型例题】【典型例题典型例题】例例13、（2019.2019.金山一模）金山一模）（16分）光滑绝缘的水平面附近存在一个水平方向的电场，其分）光滑绝缘的水平面附近存在一个水平方向的电场，其中某一区域的电场线与中某一区域的电场线与x轴平行，其电势轴平行，其电势随随x轴的关系如图所示，图中虚线为图线在轴的关系如图所示，图中虚线为图线在x0.15 m处的切线。质量为处的切线。质量为m110-4kg、带电量为、带电量为q+1.610-10 C的小物体处于的小物体处于x0.15 m处由静止释放后开始运动。小物体运动过程中能量守恒，取处由静止释放后开始运动。小物体运动过程中能量守恒，取g10 m/s2。（1）分析判断小物体的运动方向；）分析判断小物体的运动方向；（2）已知图线上任意一点切线斜率的大小即为该点处的电场强度大小，求小物体开始运）已知图线上任意一点切线斜率的大小即为该点处的电场强度大小，求小物体开始运动时的加速度大小；动时的加速度大小；（3）求小物体运动）求小物体运动0.05 m时的速度大小；时的速度大小；（4）若水平面粗糙，且小滑块与水平面间的动摩擦因数）若水平面粗糙，且小滑块与水平面间的动摩擦因数0.2，试分析说明小物体的运，试分析说明小物体的运动情况。动情况。【典型例题典型例题】【作业布置作业布置】完成课后练习！完成课后练习！