【同步推荐】人教版物理课件：选修3-1第1章 本章优化总结
文档属性
| 名称 | 【同步推荐】人教版物理课件：选修3-1第1章 本章优化总结 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 549.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-10-05 09:50:07 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
第1章
知识网络构建
知识网络构建
专题归纳整合
静电力作用下物体的平衡问题
1．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑力与重力、弹力一样，它也是一种基本力，因此一般的力学规律对它也适用，在对物体进行受力分析时应一起分析在内．
2．明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中仅多了一个静电力而已．
3．求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的受力分析基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决．
如图1－1所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ＝60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为( )
例1
图1－1
【思路点拨】 由于电场力方向无法确定，可把该题看作动态平衡问题加以解决．
【精讲精析】 取小球为研究对象，它受到重力mg、丝线的拉力F和静电力Eq的作用．因小球处于平衡状态，则它受到的合外力等于零．由平衡条件知，F和Eq的合力与mg 是一对平衡力．根据力的平行四边形定则可知．当静电力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时，静电力为最小，如图1－2所示，
图1－2
【答案】 ACD
1．带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动．
2．处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题．
用动力学观点解决带电体在电场中的运动
3．相关规律：牛顿第二定律F合＝ma或Fx＝max、Fy＝may，运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等．
两平行金属板A、B水平放置，一个质量m＝5×10－6 kg的带电微粒以v0＝2 m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场，如图1－3所示，A、B两板间的距离d＝4 cm，板长L＝10 cm.
(1)当A、B间的电压UAB＝1000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量．
(2)令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围．
例2
图1－3
【思路点拨】 本题中平行极板水平放置，研究对象是带电微粒，根据这两点考虑带电粒子的重力．
【精讲精析】 (1)当UAB＝1000 V时，重力跟电场力平衡，微粒沿初速度方向做匀速直线运动，由qUAB/d＝mg得：
q＝mgd/UAB＝2×10－9C.因重力方向竖直向下，故电场力方向必须竖直向上．又场强方向竖直向下(UAB>0)，所以微粒带负电．
【答案】 (1)－2×10－9C (2)600 V<φA<2600 V
1．带电的物体在电场中具有电势能，同时还可能具有动能和重力势能等机械能，用能量观点处理问题是一种简捷的方法．
2．处理这类问题，首先要进行受力分析，及各力做功情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解．
3．常见的几种功能关系
(1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)．
用功能观点处理带电体在电场中的运动
(2)静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力的功等于电势能的减少量，W电＝Ep1－Ep2.如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)．
(3)如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变．
如图1－4所示，在倾角θ＝37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E＝4.0×103 N/C，在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板．质量m＝0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回．已知斜面的高度h＝0.24 m，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.30，滑块带电荷q＝－5.0×10－4C.取重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求：
例3
图1－4
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小．
(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度．
(3)滑块从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q.(计算结果保留2位有效数字)
【答案】 (1)2.4 m/s (2)0.10 m (3)0.96 J
等效法的应用
各种性质的场与实物(由分子和原子构成的物质)的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成叠加场．对于叠加场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每一种场力对物体的作用效果；也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将叠加场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答．
在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ(如图1－5)．现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：
(1)小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？
(2)小球在B点的初速度多大？
例4
图1－5
【答案】 见精讲精析
【规律总结】 涉及匀强电场中的圆周运动问题时，把重力和电场力用一个合力代替会使问题大为简化，至于具体计算做功值时，分别求每个分力的功往往又比求合力的功简单，应灵活应用．
章末综合检测
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第1章
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静电力作用下物体的平衡问题
1．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑力与重力、弹力一样，它也是一种基本力，因此一般的力学规律对它也适用，在对物体进行受力分析时应一起分析在内．
2．明确带电粒子在电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中仅多了一个静电力而已．
3．求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的受力分析基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决．
如图1－1所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ＝60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为( )
例1
图1－1
【思路点拨】 由于电场力方向无法确定，可把该题看作动态平衡问题加以解决．
【精讲精析】 取小球为研究对象，它受到重力mg、丝线的拉力F和静电力Eq的作用．因小球处于平衡状态，则它受到的合外力等于零．由平衡条件知，F和Eq的合力与mg 是一对平衡力．根据力的平行四边形定则可知．当静电力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时，静电力为最小，如图1－2所示，
图1－2
【答案】 ACD
1．带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动．
2．处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题．
用动力学观点解决带电体在电场中的运动
3．相关规律：牛顿第二定律F合＝ma或Fx＝max、Fy＝may，运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等．
两平行金属板A、B水平放置，一个质量m＝5×10－6 kg的带电微粒以v0＝2 m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场，如图1－3所示，A、B两板间的距离d＝4 cm，板长L＝10 cm.
(1)当A、B间的电压UAB＝1000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量．
(2)令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围．
例2
图1－3
【思路点拨】 本题中平行极板水平放置，研究对象是带电微粒，根据这两点考虑带电粒子的重力．
【精讲精析】 (1)当UAB＝1000 V时，重力跟电场力平衡，微粒沿初速度方向做匀速直线运动，由qUAB/d＝mg得：
q＝mgd/UAB＝2×10－9C.因重力方向竖直向下，故电场力方向必须竖直向上．又场强方向竖直向下(UAB>0)，所以微粒带负电．
【答案】 (1)－2×10－9C (2)600 V<φA<2600 V
1．带电的物体在电场中具有电势能，同时还可能具有动能和重力势能等机械能，用能量观点处理问题是一种简捷的方法．
2．处理这类问题，首先要进行受力分析，及各力做功情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解．
3．常见的几种功能关系
(1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)．
用功能观点处理带电体在电场中的运动
(2)静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力的功等于电势能的减少量，W电＝Ep1－Ep2.如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)．
(3)如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变．
如图1－4所示，在倾角θ＝37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E＝4.0×103 N/C，在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板．质量m＝0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回．已知斜面的高度h＝0.24 m，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.30，滑块带电荷q＝－5.0×10－4C.取重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求：
例3
图1－4
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小．
(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度．
(3)滑块从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q.(计算结果保留2位有效数字)
【答案】 (1)2.4 m/s (2)0.10 m (3)0.96 J
等效法的应用
各种性质的场与实物(由分子和原子构成的物质)的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成叠加场．对于叠加场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每一种场力对物体的作用效果；也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将叠加场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答．
在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ(如图1－5)．现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：
(1)小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？
(2)小球在B点的初速度多大？
例4
图1－5
【答案】 见精讲精析
【规律总结】 涉及匀强电场中的圆周运动问题时，把重力和电场力用一个合力代替会使问题大为简化，至于具体计算做功值时，分别求每个分力的功往往又比求合力的功简单，应灵活应用．
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