高中物理优化探究第一章习题课(一)电场力的性质

第一章 静电场

习题课(一) 电场力的性质

[课时作业]

一、单项选择题

1.ab 是长为l 的均匀带电细杆,P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点,位置如图所示.ab 上电荷产生的静电场在P 1处的场强大小为E 1,在P 2处的场强大小为E

2.则以下说法正确的是( ) A.两处的电场方向相同,E 1>E 2 B.两处的电场方向相反,E 1>E 2 C.两处的电场方向相同,E 1

解析:将ab 杆看做是许多点电荷,则由对称性可得P 1左侧l 4长度的电荷和P 1右侧l

4长度的电荷在P 1处产生的场强抵消,即P 1处场强等于ab 杆右半段在P 1产生的场强,而在P 2处,ab 杆各部分在该点产生的场强不能抵消,因此可以得出E 1

2.如图所示,A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A 点处的电荷量为－q 外,其余各点处的电荷量均为＋q ,则圆心O 处( ) A.场强大小为k q

r 2,方向沿OA 方向 B.场强大小为k q

r 2,方向沿AO 方向 C.场强大小为k 2q

r 2,方向沿OA 方向 D.场强大小为k 2q

r 2,方向沿AO 方向

解析:在A 处放一个－q 的点电荷与在A 处同时放一个＋q 和－2q 的点电荷的效果相当,因此可以认为O 处的场强是5个＋q 和一个－2q 的点电荷产生的场强合

成的,5个＋q处于对称位置上,在圆心O处产生的合场强为0,所以O点的场强相当于－2q的点电荷在O处产生的场强,故选C.

答案:C

3.如图所示,用两根细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在

一点,A球质量大于B球的质量,A球所带的电荷量大于B

球所带的电荷量.两球静止时,A、B两球处在同一水平面上,

悬线与竖直线的偏角分别为α和β,则()

A.α>β

B.α<β

C.α＝β

D.无法确定

解析:两小球所受库仑力大小相等,则tan α＝F库m A g,

tan β＝F库

m B g.由于m A>m B,所以tan α

答案:B

4.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,其质量为m,带电荷量为q.为使小球静止在杆上,可加一匀强电场.所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止()

A.垂直于杆斜向下,场强大小为mg cos θ

q

B.竖直向上,场强大小为mg q

C.垂直于杆斜向下,场强大小为mg sin θ

q

D.水平向右,场强大小为mg cot θ

q

解析:若电场方向垂直于杆斜向下,小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向下,在垂直于杆的方向小球受力能平衡,而在平行于杆方向,重力有沿杆向下的分力,没有力与之平衡,则小球将向下的滑动,不能保持静止,故A、C错误.若电场方向竖直向上,此时球受两个力,竖直向上的电场力和竖直向下的重力,根据二力平衡可

知,Eq＝mg,故E＝mg

q,故B正确.若电场方向向右,此时小球受三个力,重力、电场力

和支持力,重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向,重力和电

场力沿杆方向的分力大小相等、方向相反,有mg sin θ＝Eq cos θ,故E ＝mg

q tan θ,故D 错误. 答案:B

5.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如图所示.现让小球A 、B 、C 带等量的正电荷Q ,让小球D 带负电荷q ,使四个小球均处于静止状态,则Q 与q 的比值为( ) A.13 B.33 C.3

D. 3

解析:设三角形边长为L ,则AB 、AC 距离为L ,AD 距离为3

3L .以小球A 为研究对象,由库仑定律知,B 、C 小球对A 小球的库仑力大小均为F ＝k Q 2

L 2,两力的合力F 合＝2F cos 30°＝3k Q 2L 2.D 小球对A 小球的库仑力F ′＝k Qq （33L ）2

＝3k Qq

L 2.根据平衡

知识得:F 合＝F ′,即3k Q 2L 2＝3k Qq

L 2,所以Q ＝3q ,即Q 与q 的比值为3,D 正确. 答案:D

二、多项选择题

6.下图是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q 及所受静电力F 之间的函数关系图像,其中正确的是( )

解析:场强E 由电场本身确定,与q 无关,A 正确,B 错.由F ＝Eq 知,E 一定时,F ∝q ,C 错,D 正确. 答案:AD

7.在电场中的某点A 放一检验电荷＋q ,它所受到的电场力大小为F ,方向水平向右,则A 点的场强大小为E A ＝F

q ,方向水平向右.下列说法中正确的是( ) A.在A 点放一个负检验电荷,A 点的场强方向变为水平向左 B.在A 点放一个负检验电荷,它所受的电场力方向水平向左 C.在A 点放置一个电荷量为2q 的检验电荷,则A 点的场强变为2E A D.在A 点放置一个电荷量为2q 的检验电荷,则它所受的电场力变为2F

解析:A 点场强只与形成电场的场源电荷和A 点在原电场中的位置有关,而与引入的检验电荷无关,所以A 、C 错,B 、D 正确. 答案:BD

8.真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处,放一个带电荷量为q (q ?Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 的场强为( ) A.F Q B.F q C.k Q r 2

D.k q r 2

解析:由电场强度的定义式可知,A 点场强E ＝F

q ,选项B 正确；因为是点电荷形成

的电场,故A点场强可表示为E＝k Q

r2,选项C正确.

答案:BC

9.如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在电场力作用下

的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则()

A.粒子一定带正电

B.粒子一定是从a点运动到b点

C.粒子在c点加速度一定大于在b点加速度

D.粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度

解析:做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由此可知,带电粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A正确；粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能是从b点沿轨迹运动到a点,B错误；由电场线的分布可知,电场线在c点的受力较大,加速度一定大于在b点的加速度,C正确；粒子从c 到a的过程,电场力与速度成锐角,所以粒子做加速运动,在c点的速度一定小于在a点的速度,D错误.

答案:AC

10.如图所示,在等量正点电荷连线中垂线上取A、B、C、

D四点,B、D两点关于O点对称,下列有关电场强度大

小的说法中,正确的是()

A.E A>E B,E B＝E D

B.E A

C.可能有E A

D.可能有E A＝E C

解析:在等量正点电荷连线中垂线上的O点场强为零,在无穷远处,场强也等于零,可见从O点至无穷远处,一定存在最大场强的一点P,从O→P,场强增加,从P→无穷远,场强减小,若OC≥OP,则有E A

答案:CD

三、非选择题

11.如图所示,把一个倾角为θ的光滑绝缘斜面固定

在匀强电场中,电场方向水平向右,有一质量为m、

带电荷量为＋q的物体以初速度v0从A端滑上斜面

且恰好沿斜面匀速运动,求匀强电场的电场强度的

大小.(重力加速度取g)

解析:物体匀速运动说明它受到的三个力即重力、电场力、支持力的合力为零,如图所示.

由平衡条件知F＝mg tan θ,

根据场强的定义知E＝F

q＝

mg

q tan θ.

答案:mg

q tan θ

12.场源电荷Q＝2×10－4 C,是正点电荷.检验电荷q＝－

2×10－5 C,是负点电荷,它们相距r＝2 m,且都在真空中,如

图所示.求:

(1)q受的静电力.

(2)q所在的B点的场强E B.

(3)若将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷,q′受的力及B点的场强.

(4)将检验电荷拿去后B点的场强.

解析:(1)由库仑定律得

F ＝k Qq

r 2＝9×109×2×10－4×2×10－5

22

N ＝9 N

方向在A 与B 的连线上,且指向A . (2)由电场强度的定义:E ＝F q ＝k Q

r 2

所以E ＝9×109×2×10

－4

22 N/C ＝4.5×105 N/C

方向由A 指向B . (3)由库仑定律得

F ′＝k Qq ′

r 2＝9×109×2×10－4×4×10－5

22

N ＝18 N

方向由A 指向B . E ＝F ′q ′＝k Q

r 2＝4.5×105 N/C 方向由A 指向B .

(4)因E 与q 无关,q ＝0也不会影响E 的大小与方向,所以拿走q 后场强不变. 答案:(1)9 N,方向由B 指向A (2)4.5×105 N/C,方向由A 指向B

(3)18 N,方向由A 指向B 4.5×105 N/C,方向由A 指向B (4)4.5×105 N/C,方向由A 指向B

高中物理第二章圆周运动第二节第1课时实验：探究向心力大小与半径角速质量的关系学案粤教版必修2

第1课时实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 知识目标 核心素养 1.理解向心力和向心加速度的概念. 2.知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行计算. 3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系，能够用向心加速度公式求解有关问题. 1.体验向心力的存在，会设计相关探究实验，体会控制变量法在研究多个物理量关系中的应用. 2.培养学生科学思维能力、科学探究和分析问题的能力. 3.会用圆周运动的知识解决生活中的问题. 一、实验目的 1．定性感知向心力的大小与什么因素有关． 2．学会使用向心力演示器． 3．探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系． 二、实验方法：控制变量法 三、实验方案 1．用细绳和物体定性感知向心力的大小． (1)实验原理：如图1所示，细线穿在圆珠笔的杆中，一端拴住小物体，另一端用一只手牵住，另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动，使小物体做圆周运动，可近似地认为作用在小物体上的细线的拉力，提供了圆周运动所需的向心力，而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断． 图1 (2)器材：质量不同的小物体若干，空心圆珠笔杆，细线(长约60 cm)． (3)实验过程： ①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验． ②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变物体的角速度进行实验． ③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作． (4)结论：半径越大，角速度越大，质量越大，向心力越大．

2．用向心力演示器定量探究 (1)实验原理 如图2所示，匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动．这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力．同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小． 图2 (2)器材：向心力演示器． (3)实验过程 ①把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度不一样，探究向心力的大小与角速度的关系． ②保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同，探究向心力的大小与半径的关系． ③换成质量不同的球，分别使两球的转动半径相同．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同，探究向心力的大小与质量的关系． ④重复几次以上实验． (4)数据处理 ①m、r一定 序号12345 6 F向 ω ω2 ②m、ω一定 序号12345 6 F向

高中物理必修1 第一章力·牛顿第三定律·教案

力·牛顿第三定律·教案 一、教学目标 1．在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系，掌握牛顿第三定律的内容。 2．牛顿第三定律是通过实验得到的，在这一节课中要充分让学生体会到这 一点。通过本节课的教学，要让学生在学习物理知识的同时，学会物理学研究现象、总结规律的方法。 二、重点、难点分析 1．本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用力的关系，学生不应把对 它们的认识只停留在大小和方向上。学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断。 2．作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处，也有不同之处， 学生常常把这两种力混淆。两个相互作用力是大小相等的，但对两个物体产生的效果往往也是不同的，要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识。 三、教具 1．演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线； 2．演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒； 3．演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸； 4．演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等； 5．演示两个学生间相互作用力的小车、绳； 6．演示相互作用力大小关系的弹簧秤。

四、主要教学过程 (一)引入新课 人在划船时用桨推河岸，发生的什么现象呢？船离开了岸。这个问题在初中已经研究过，当时对这个问题的解释是：物体间力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力。下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系。 (二)教学过程设计 第六节牛顿第三定律 1．物体间力的作用是相互的 我们通过几个实验来研究今天的内容。通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系。在实验中大家要注意观察现象，分析现象所说明的问题。 实验1．在桌面上放两辆相同的小车，两车用细线套在一起，两车间夹一弹簧片。当用火烧断线后，两车被弹开，所走的距离相等。 实验2．在桌面上并排放上一些圆杆，可用静电中的玻璃棒。在棒上铺一块 三合板，板上放一辆遥控电动玩具小车。用遥控器控制小车向前运动时，板向后运动；当车向后运动时板向前运动。 实验3．用细线拴两个通草球，当两个通草球带同种电荷时，相互推斥而远 离；当带异种电荷时，相互吸引而靠近。

高中物理-静电场-知识点归纳

静电场 第一讲 电场力的性质 一、电荷及电荷守恒定律 1、 自然界中只存在两种电荷，一种是正电，例如用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用 毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电。 2、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力（同性相吸，异性相斥）。 3、 电荷在它的周围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。 元电荷ｅ＝1.6×10－19 C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。点电荷 4、 使物体带电叫做起电。使物体带电的方法有三种：(1)摩擦起电；(2)接触带电；(3)感应起电。 5、 电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一 部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。这叫做电荷守恒定律。 【重点理解】（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电 当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电. 当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应. 接触起电指让不带电的物体接触带电的物体，则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷，如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触，验电器就带上了负电，且金属箔片会张开；带正电的物体接触不带电的物体，则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上，使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。 实质：电子的得失或转移 二、库仑定律 １、内容：在真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 ２、公式：2 2 1r Q Q k F ，Ｆ叫库仑力或静电力，也叫电场力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时，Ｋ＝9.0×109 N ·m 2 /C 2

高中物理专题练习《摩擦力做功》

一物体以某一初速度沿糙粗斜面向上滑，达到最高点后又滑回出发点，则下列说法中正确的是（ ） A ．上滑过程中重力的冲量值比下滑过程中重力的冲量值小 B ．上滑过程中重力做功值比下滑过程中重力做功值小 C ．上滑过程中摩擦力的冲量值比下滑过程中摩擦力的冲量值大 D ．上滑过程中摩擦力做功值比下滑过程中摩擦力做功值大 答案：A 来源： 题型：单选题，难度：理解 如图所示，一物块（可视为质点）以 7 m / s 的初速度从半 圆面的A 点滑下，运动到B 点时的速度大小仍为 7 m / s 。若该物块以 6 m / s 的初速度仍由A 点滑下，则运动到B 点时的速度大小 为（ ） A.大于6m/s B.等于6m/s C.小于6m/s D.无法确定 答案：A 来源： 题型：单选题，难度：理解 如图，一物块以s m /1的初速度沿曲面由A 处下滑，到达较低的B 点时速度恰好也是s m /1，如果此物块以s m /2的初速度仍由A 处下滑，则它达到B 点时的速度 （ ） A 、等于s m /2 B 、小于s m /2 C 、大于s m /2 D 、以上三种情况都有可能

答案：B 来源： 题型：单选题，难度：识记 如图所示在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB / （都可看作斜面）。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙撬从插有红旗的A 点由静止出发同时沿AB 和AB / 滑下，最后都停在水平沙面BC 上．设滑沙撬 和沙面间的动摩擦因数处处相同，滑沙者保持一定 姿势坐在滑沙撬上不动。下列说法中正确的是 A.甲在B 点的速率等于乙在B / 点的速率 B.甲的滑行总路程比乙短 C.甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大 D.甲、乙停止滑行后回头看A 处的红旗时视线的仰角一定相同 答案：D 来源：2004年高考江苏 题型：单选题，难度：应用 如图6甲所示，一质量为m 的滑块以初速度v 0自固定于地面的斜面底端A 开始冲上斜面，到达某一高度后返回A ，斜面与滑块之间有摩擦，图6乙中分别表示它在斜面上运动的速度V 、加速度a 、势能E P 和机械能E 随时间的变化图线，可能正确的是 A B B / C

2020教科版高中物理必修1第二章第2节重力课时跟踪训练

2013-2014学年高中物理第二章第2节重力课时跟踪训练教 科版必修1 一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分) 1．关于重力，下列说法中正确的是( ) A．静止的物体受重力，运动的物体不受重力 B．向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力 C．受重力的物体对地球也有吸引力 D．以上说法都不正确 解析：由力的作用是相互的可知选项C对。 答案：C 2．以下说法正确的是( ) A．天平是测量物体质量的，杆秤是测量物体重力的 B．天平是测量物体质量的，杆秤和弹簧秤是测量物体重力的 C．天平、杆秤是测量物体质量的，弹簧秤是测量物体重力的 D．天平、杆秤和弹簧秤都是测量物体重力的 解析：天平、杆秤测物体的质量，弹簧秤测物体的重力。 答案：C 3．下列关于重力的说法中正确的是( ) A．自由下落的石块的速度越来越大，说明石块所受到的重力越来越大 B．在空中飞行的物体不受重力作用 C．一抛出的石块运动轨迹是曲线，说明石块所受重力时刻在改变 D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的过程中，石块所受重力大小和方向始终不变 解析：物体所受的重力与其运动状态无关，无论物体做什么运动，其重力大小与方向均不发生改变，所以只有D项正确。 答案：D 4．关于重力，下述说法中正确的是( ) A．重力是物体的固有属性 B．重力的方向总是指向地心 C．形状规则的物体的重心一定在它的几何中心 D．同一地点，物体所受的重力跟物体的质量成正比 解析：质量是物体的固有属性，而重力不是，由G＝mg知物体的重力不仅与物体的质量有关，还与当地的重力加速度有关，所以A不对。形状规则且质量分布均匀的物体，重心才

高中物理必修2第一章知识点总结

第五章曲线运动 一、运动的分类 1.直线运动 = 0。 ①匀速直线运动：F 合 ②匀变速直线运动：F ≠0；F合为恒力且与速度共线。 合 为变力且与速度共线。 ③非匀变速直线运动：F 合 2.曲线运动 ①匀变速曲线运动：F ≠0；F合为恒力且与速度不共线。 合 为变力且与速度不共线。 ②非匀变速曲线运动：F 合 二、曲线运动 1.定义：物体运动轨迹是曲线的运动。 2.条件：运动物体所受合外（或a的方向）力的方向跟它的速度方向不在同一 直线上。（vo≠0；F≠0） 3.特点：①方向：某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。 ②运动类型：变速运动（速度方向不断变化，运动轨迹是一条曲线）。 ③F ≠0，一定有加速度a。 合 方向一定指向曲线凹侧。 ④F 合 ⑤F 可以分解成水平和竖直的两个力。 合 三、运动的合成分解（即位移、速度、加速度、的合成与分解） 1.定义：已知分运动求合运动叫做运动的合成；已知合运动求分运动叫做运动 的分解。运算法则：平行四边形定则、三角形法则、多边形法则。 2.合运动的性质和轨迹：由初速度和合加速度共同决定。 ①两个匀速直线运动的合运动为一匀度直线运动，因为a =0。 合 = ②一匀速直线运动与一匀变速直线运动的合运动为一匀变速运动，因为a 合恒量。若二者共线则为匀变速直线运动，若不共线则为匀变速曲线运动。 ③两个匀变速直线运动的合运动为一匀变速运动，a = 恒量。若合初速度与 合 合加速度共线则为匀变速直线运动，反之，不共线则为匀变速曲线运动

船 v d t = m in ，θsin d x = 水船v v = θtan 3. 曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系 （1）轨迹特点：轨迹在速度方向和合力方向夹角中，且向合力方向一侧弯曲。 （2）合力的效果：合力沿切线方向的分力F 2改变速度的大小，沿垂直于切线 方向的分力F 1改变速度的方向。（即切向加速度只改变速度的大小，不改变速度的方向；法向加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小） ①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大。 ②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小。 ③当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。（举例：匀速圆周运动） 4.经典实例 （1）绳拉物体 ①合运动：是实际的运动。对应的是合速度。 ②方法：把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。 （2）小船过河问题（一条宽度为L 的河流，已知船在静水中的速度为V 船，水流 速度为V 水） 模型一：怎样过河时间t 最短？ 模型二： 直接位移x 最短若v 水

高中物理求电场力做功的四种方法学法指导

高中物理求电场力做功的四种方法 徐高本 一、利用功的定义式W ＝FS 来求。 例1. 两带电小球，电荷量分别为+q 和q -，固定在一长度为l 的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图1所示。若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线顺时针转过90°，则在此转动过程中，电场力做的功为（ ） A. 零 B. qE l C. 2qE l D. πqE l +q -q O 图1 解析：+q 受到的电场力水平向右，q -受到的电场力水平向左。设+q 离O 点距离为x ，则q -离O 点的距离为x l -。在杆顺时针转过90°的过程中，电场力对两球做的功分别为 )(21x l qE W qEx W -== 所以总功为qEl x l qE qEx W W W =-+=+=)(21 故选项B 正确。 二、利用电场力做功等于电荷电势能增量的负值即ε?-=W 来求。 例2. 一平行板电容器的电容为C ，两板间的距离为d ，上板带正电，电荷量为Q ，下板带负电，电荷量也为Q ，它们产生的电场在无穷远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电荷量分别为+q 和q -，杆长为)(d l l <。现将它们从无穷远处移到电容器的两板之间，处于图2所示的静止状态（杆与板面垂直）。在此过程中，电场力对两个小球所做总功的大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变）。 图2 +Q -Q -q +q 解析：当小球从无穷远处移至图示位置时，设+q 处的电势为q -，1?处的电势为2?，则具有的电势能分别为 00211<-=>=?ε?εq q 对+q ：电势能增加了1?q ，所以电场力做负功11?q W -=；对q -：电势能减少了2?q ，所以电场力做正功22?q W =。电场力做的总功 )(2121??--=+=q W W W 因两板间的场强 ) (Cd Q d U E ==

高中物理电场总结试题及答案

高中物理电场总结试题及答案 一. 教学内容： 电场考点例析 电场是电学的基础知识，是承前启后的一章。通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍，同时又要掌握新的概念和规律。这一章为历年高考的重点之一，特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来，从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”，实现知识的系统化，找出它们的有机联系，做到融会贯通，在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。 二. 夯实基础知识 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 （1）库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即： 其中k为静电力常量， k=×10 9 N m2/c2 成立条件：①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r）。 （2）电荷守恒定律：系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。

（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 （2）点电荷周围的场强公式是：，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。 （3）匀强电场的场强公式是：，其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 （1）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=，是一个没有方向意义的物理量，电势有高低之分，按规定：正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。 ③当存在几个“场源”时，某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和。 ④电势差，A、B间电势差U AB =Φ A －Φ B ；B、A间电势差U BA =Φ B －Φ A ，显然U AB =－ U BA ，电势差的值与零电势的选取无关。 （2）电势能：电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能，它具有相对性，即电势能的零点选取具有任意性；系统性，即电势能是电荷与电场所共有。 ①电势能可用E=qФ计算。 ②由于电荷有正、负，电势也有正、负（分别表示高于和低于零电势），故用 E=qФ计算电势能时，需带符号运算。 （3）电场线的特点： ①始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）； ②不相交，不闭合；

新教材高中物理 科学思维系列(一)——求解变力做功的几种方法及摩擦力做功的情况 新人教版必修第二册

科学思维系列(一)——求解变力做功的几种方法及摩擦力做功的情况 功的计算，在中学物理中占有十分重要的地位．功的计算公式W ＝Fl cos α只适用于恒力做功的情况，对于变力做功，则没有一个固定公式可用，但可以通过多种方法来求变力做功，如等效法、微元法、图象法等． 一、求解变力做功的几种方法 法1.用公式W ＝F － l cos α求变力做功 如果物体受到的力是均匀变化的，则可以利用物体受到的平均力的大小F －＝F 1＋F 2 2来计 算变力做功，其中F 1为物体初状态时受到的力，F 2为物体末状态时受到的力． 【典例1】 用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比．已知铁锤第一次使铁钉进入木板的深度为d ，接着敲第二锤，如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第一次相同，那么，第二次使铁钉进入木板的深度为( ) A ．(3－1)d B ．(2－1)d C. 5－1d 2 D. 22 d 【解析】 根据题意可得W ＝F －1d ＝kd 2d ，W ＝F － 2d ′＝kd ＋k d ＋d ′2 d ′，联立解得d ′ ＝(2－1)d (d ′＝－(2＋1)d 不符合实际，舍去)，故选项B 正确． 【答案】 B 法2.用图象法求变力做功 在F - x 图象中，图线与x 轴所围的“面积”的代数和表示F 做的功．“面积”有正负，在x 轴上方的“面积”为正，在x 轴下方的“面积”为负．如图甲、乙所示，这与运动学中由v - t 图象求位移的原理相同． 【典例2】 用质量为5 kg 的均匀铁索，

从10 m 深的井中吊起一质量为20 kg 的物体，此过程中人的拉力随物体上升的高度变化如图所示，在这个过程中人至少要做多少功？(g 取10 m/s 2 ) 【解析】 方法一 提升物体过程中拉力对位移的平均值： F －＝250＋2002 N ＝225 N 故该过程中拉力做功：W ＝F － h ＝2 250 J. 方法二 由F - h 图线与位移轴所围面积的物理意义，得拉力做功：W ＝250＋200 2×10 J ＝2 250 J. 【答案】 2 250 J 法3.用微元法求变力做功 圆周运动中，若质点所受力F 的方向始终与速度的方向相同，要求F 做的功，可将圆周分成许多极短的小圆弧，每段小圆弧都可以看成一段极短的直线，力F 对质点做的功等于它在每一小段上做功的代数和，这样变力(方向时刻变化)做功的问题就转化为多段上的恒力做功的问题了． 【典例3】 如图所示，质量为m 的质点在力F 的作用下，沿水平面上半径为R 的光滑圆槽运动一周．若F 的大小不变，方向始终与圆槽相切(与速度的方向相同)，求力F 对质点做的功． 【解析】 质点在运动的过程中，F 的方向始终与速度的方向相同，若将圆周分成许多极短的小圆弧Δl 1、Δl 2、Δl 3、…、Δl n ，则每段小圆弧都可以看成一段极短的直线，所以质点运动一周，力F 对质点做的功等于它在每一小段上做功的代数和，即W ＝W 1＋W 2＋…＋W n ＝F (Δl 1＋Δl 2＋…＋Δl n )＝2πRF . 【答案】 2πRF . 变式训练1 如图所示，放在水平地面上的木块与一劲度系数k ＝200 N/m 的轻质弹簧相连，现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x 1＝0.2 m ，木块开始运动，继续拉弹簧，木块

高中物理 第二章 受力分析专题导学案 教科版必修1

高中物理第二章受力分析专题导学案教科版 必修1 【学习目标】 1、认识物体受力分析的一般顺序，理解物体受力图。 2、初步掌握物体受力分析的一般方法，加深对力的概念、常见三种力的认识。 3、在分析和综合的思维方法指导下，认识物体不是孤立的，它与周围物体是相互联系的从而进行逻辑思维的训练，培养思维的条理性和周密性。 【学习重点】 受力分析的方法 【课前预习】 一、知识储备 1、由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力作用在物体的重心上，重力的方向竖直向下。 2、发生弹性形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体产生的力叫做弹力，弹力的大小和形变的程度、物体的材料有关，弹力的方向与形变恢复的方向相同。 3、在有相对滑动或相对滑动趋势的物体间产生的阻碍相对滑动或相对滑动趋势的力叫摩擦力。摩擦力的方向沿着接触面与

相对滑动或相对滑动趋势的方向相反。滑动摩擦力的大小用公式计算。 4、力的示意图准确地表示力的方向和作用点，定性地表示力的大小。 二、自主学习重力弹力摩擦力静摩擦力滑动摩擦力产生条件地球的吸引发生弹性形变接触面粗糙、有挤压、有相对滑动趋势接触面粗糙、有挤压、有相对滑动方向竖直向下和形变恢复的方向相反沿接触面、和相对滑动趋势的方向相反沿接触面、与相对滑动的方向相反大小mg弹簧：f=kx 三、受力分析物体之所以处于不同的运动状态，是由于它们的受力情况不同。要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。 1、整体法：把相互作用的几个物体看成一个整体的方法叫做整体法。 2、隔离法：把研究对象从所处的环境中隔离出来，单独进行分析的方法叫做隔离法。 3、受力分析的思路① 明确研究对象，即明确分析哪个物体的受力情况；② 隔离研究对象，将研究对象从周围物体中隔离出来，并分析周围有哪些物体对研究对象施加力的作用；③ 分析受力顺序是：先重力和已知外力，然后弹力和摩擦力，最后其他力。

高二物理电场力做功和电势能

电场力做功和电势能、电势和电势差 审稿：李井军责编：郭金娟 目标认知 学习目标 1．类比重力场理解电场力的功、电势能的变化、电势能的确定方法、电势的定义以及电势差的意义；理解电势对静电场能的性质的描写和电势的叠加原理。 2．明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。 学习重点 1．用电势及等势面描写认识静电场分布。 2．熟练地进行电场力、电场力功的计算。 学习难点 电势这一概念建立过程的逻辑关系以及正、负两种电荷所导致的具体问题的复杂性。 知识要点梳理 知识点一：电势与等势面 要点诠释： 1．电场力的功与电势能 （1）电场力做功的特点 在电场中将电荷q从A点移动到B点，电场力做功与路径无关，只与A、B两点的位置有关。 （2）静电场中的功能关系 静电力对电荷做了功，电势能就发生变化，静电力对电荷做了多少功，就有多少电势能转化为其他形式的能，电荷克服静电力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电势能，也就是说，静电力做的功是电势能转化为其他形式的能的量度，静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB=E pA－E pB。 即静电力做正功，电荷电势能一定减少，静电力做负功，电荷电势能一定增加。 （3）电势能的特点和大小的确定 ①零势点及选取 和计算重力势能一样，电势能的计算必须取参考点，也就是说，电势能的数值是相对于参考位置来说的。所谓参考位置，就是电势能为零的位置，参考位置的选取是人为的，通常取无限远处或大地为参考点。 ②电势能的计算 设电荷的电场中某点A的电势能为Ep A，移到参考点O电场力做功为W AO，即W AO=E pA－E pO，规定O为参考点

高三物理一轮复习教学案：电场力的性质

山东省诸城一中课时教(学)案 学科物理级部高三班级 _________ 姓名_________ 使用时间________ 年_____ 月____日编号

（2） 电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； （3） 电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行. 5、 场强的方向判断： （1） 根据定义式判断：E 的方向就是正（负）电荷在该点所受电场力的方向（反 方向） （2） 点电荷的电场分布情况：正点电荷场强方向沿 ，负点电荷场强 方向沿 ____________ （3） 电势 最快的方向 （4） 电场线的 方向 6. 画出几种典型电场的电场线 一个点电荷、两个等量点电荷、匀场电场 学生笔 学 案 内 容 课） 【疑难点拨】 一、三个自由点电荷的平衡问题 例1、如图所示，在光滑绝缘的水平面上，若三个点电荷 q 2、q 3都为自由电荷，要 使三者均处于平衡状态，须满足什么条件？即对电荷的位置、电性和电荷量有什么要 求？ 【总结】（1）条件：两个点电荷在第三个点电荷处的 合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反. A. 4q 4q C. 9q — 4q 36q 二、电场强度的叠加与计算 例2、.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 O f B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和 记（备 （2）规律：“三点共线” 三个点电荷分布在同一直线上; 正负电荷相互间隔； “两大夹小” 中间电荷的电荷量最小; “近小远大” 中间电荷靠近电荷量较小的电荷. 【跟踪练习】 1、下列各组共线的三个自由点电荷，可以平衡的是 B . 4q — 5q 3q D . — 4q 2q — 3q 4q

高中物理中的变力做功

高中物理中的变力做功 功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式W=FLcosa只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用。在新课标中，更体现学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面的全面发展。下面对变力做功问题进行归纳总结如下： 1、等效替代法 [要点]：用恒力替代变力 例1：人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体，如图，开始绳与水平方向夹角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动L=2 m到B 点，此时绳与水平方向成30°角，求人对绳的拉力做了多少功？（g取10 m/s2） 2、微元法 [要点]：当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和。 例2：某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为： 例4：用铁锤将一铁钉钉入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木板内的深度成正比.在铁锤击第一次后，把铁钉击入木块内1cm.则击打第二次后，能击入多少深度？（设铁锤每次做功相等） [解析] 设f=kx，在f—x图像中，图像与横轴围成的面积表示f所做的功。 6、用机械能守恒定律 [要点]：如果物体只受重力和弹力作用，或只有重力或弹力做功时，满足机械能守恒定律。如果求弹力这个变力做的功，可用机械能守恒定律来求解。 例6：如图所示，质量m=2kg的物体，从光滑斜面的顶端A点以V0=5m/s 的初速度滑下，在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，已知从A到B的竖直高度h=5m，求弹簧的弹力对物体所做的功。（g取10 m/s2） 8.功率法 [要点] 用W=Pt，求恒定功率下变力的功.（如汽车以恒定的率启动时牵引力

高中物理必修一第二章力的公式

二、力（常见的力、力的合成与分解） (1)常见的力 1.重力G＝mg （方向竖直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近） 2.胡克定律F＝kx ｛方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝ 3.滑动摩擦力F＝μFN ｛与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝ 4.静摩擦力0≤f静≤fm （与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力） 5.万有引力F＝Gm1m2/r2 （G＝ 6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上） 6.静电力F＝kQ1Q2/r2 （k＝9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上） 7.电场力F＝Eq （E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同） 8.安培力F＝BILsinθ （θ为B与L的夹角，当L⊥B时:F＝BIL，B//L时:F＝0） 9.洛仑兹力f＝qVBsinθ （θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f＝qVB，V//B时:f＝0） 注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定; (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定; (3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN; (4)其它相关内容：静摩擦力（大小、方向）； (5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q: 带电粒子（带电体）电量(C); (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 2）力的合成与分解 1.同一直线上力的合成同向:F＝F1+F2，反向：F＝F1-F2 (F1>F2) 2.互成角度力的合成： F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理） F1⊥F2时:F＝(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解：Fx＝Fcosβ，Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx） 注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; （2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小; （5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。 三、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外 力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F＝-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作 用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合＝0，推广｛正交分解法、三力汇交原理｝ 5.超重:FN>G,失重:FN

高中物理大一轮复习 第一章 力物体的平衡 第1课时 重力与弹力讲义 大纲人教版

第一章 力物体的平衡 第1课时 重力与弹力 (限时：45分钟) 一、选择题 1．如图1所示，一重为8 N 的球固定在AB 杆的上端，今用测力计水平拉 球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6 N ，则AB 杆对球作用力的 大小为 ( ) A ．6 N B ．8 N C ．10 N D ．12 N 2．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下．施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力不变的是 ( ) 3.某缓冲装置可抽象成如图2所示的简单模型．图中k 1、k 2为原长相等， 劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是 ( ) A ．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B ．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C ．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D ．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 4．如图3所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以L 1、L 2、L 3、L 4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 ( ) 图3 A ．L 2>L 1 B ．L 4>L 3 图 1 图 2

C ．L 1>L 3 D ．L 2＝L 4 5．如图4中a 、b 、c 为三个物块，M 、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑 轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态，则 ( ) A ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态 B ．有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态 C ．有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态 D ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态 6．下列说法错误的是 ( ) A ．力是物体对物体的作用 B ．只有直接接触的物体间才有力的作用 C ．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动 D ．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后 7．如图5所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带 阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中水的共同 重心将会 ( ) A ．一直下降 B ．一直不变 C ．先下降后上升 D ．先上升后下降 8．如图6所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G ＝1 N ，则弹簧测力计A 和B 的示数分别为 ( ) 图6 A ．1 N,0 B ．0,1 N C ．2 N,1 N D ．1 N,1 N 图 4 图5

高中物理静电场题经典例题

高中物理静电场练习题 1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那 么，为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ） A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势 分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三 点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V ￥ C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。 则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 5、在静电场中（ ） A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 . B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A B a P · m 、q 。 >U + - ~ A E B 。

高中物理学案：电场能的性质

高中物理学案：电场能的性质 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.进一步理解电势、电势差的概念、公式，知道电场力做功与电势能变化的关系是一种普遍的功能关系.2.理解E－x、φ－x图象的意义，并会分析有关问题. 科学思维：1.通过分析电势、电势能及电场力做功的综合问题，提高逻辑思维和科学思维能力.2.通过方法的迁移，找到解决E－x、φ－x图象与其他图象问题共性的东西. 一、电场综合问题分析 例1(多选)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图1所示.若将一个带负电的粒子置于b点由静止自由释放，粒子将沿着对角线bd

往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中( ) 图1 A.先做匀加速运动，后做匀减速运动 B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势 C.电势能与机械能之和保持不变 D.电势能先减小，后增大 答案CD 解析a、c两点固定相同的正点电荷，则bd为等量正点电荷连线的中垂线，由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动，故A错误；等量正点电荷连线的中垂线的中点电势最高，带负电的粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B错误；带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d，后由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D正确；只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C正确.

例2(多选)(郑州一中高二期中)如图2所示，在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD，其中，M为AD的中点，N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为W AB ＝2.0×10－9J；将该粒子从D点移动到C点，电场力做功为W DC＝4.0×10－9J.则以下分析正确的是( ) 图2 A.若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功为W MN＝3.0×10－9J B.若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功W MN有可能大于4.0×10－9J C.若A、B之间的距离为1cm，该粒子的电荷量为2×10－7C，则该电场的场强一定是E＝1V/m D.若该粒子的电荷量为2×10－9C，则A、B之间的电势差为1V 答案AD

高中物理变力做功问题

高中物理变力做功问题 摘要：在高中阶段求变力做功问题，既是学生学习和掌握的难点，也是教师教学的难点。本文举例说明了在高中阶段求变力做功的常用方法，比如用动能定理、功率的表达式Pt W =、功能关系、平均值、s F -图像、微元累积法、转换参考系等来求变力做功。 关键词：功 変力 动能定理 功率 功能关系 平均值 图像 微元累积法 转换参考系 对于功的定义式W ＝αcos Fs ，其中的F 是恒力，适用于求恒力做功，其中的s 是力F 的作用点发生的位移，α是力F 与位移s 的夹角。在高中阶段求变力做功问题，既是学生学习和掌握的难点，也是教师教学的难点。求变力做功的方法很多，比如用动能定理、功率的表达式Pt W =、功能关系、平均值、s F -图像、微 元累积法、转换参考系等来求变力做功。 一、运用功的公式求变力做功 求某个过程中的変力做功，可以通过等效法把求该変力做功转换成求与该変力做功相同的恒力的功，此时可用功定义式W ＝αcos Fs 求恒力的功，从而可知该変力的功。等效转换的关键是分析清楚该変力做功到底与哪个恒力的功是相同的。 例1：人在A 点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50Kg 的物体，如图1所示，开始绳与水平方向夹角为ο60，当人匀速提起重物由A 点沿水平方向运动m s 2=而到达B 点，此时绳与水平方向成ο30角，求人对绳的拉力做了多少功？ 【解析】人对绳的拉力大小虽然始终等于物体的重力，但方向却时刻在变，而已知的位移s 方向一直水平，所以无法利用W ＝αcos Fs 直接求拉力的功.若转换一下研究对象则不难发现，人对绳的拉力的功与绳对物体的拉 力的功是相同的，而绳对物体的拉力则是恒力，可利用W ＝αcos Fs 求了！ 设滑轮距地面的高度为h ，则：( )s h =-ο ο60 cot 30cot 人由A 走到B 的过程中，重物上升的高度h ?等于滑轮右侧绳子增加的长度，即：ο ο60 sin 30sin h h h -= ?，人对绳子做的功为：( )( ) J J mgs h mg W 732131000 13≈-=-=??= 二、运用动能定理求变力做功 动能定理的表述：合外力对物体做功等于物体的动能的改变，或外力对物体做功的代数和等于物体动能的改变。对于一个物体在某个过程中的初动能和末动能可求，该过程其它力做功可求，那么该过程中変力做功可求。运用动能定理求变力做功关键是了解哪些外力做功以及确定物体运动的初动能和末动能。 例2：如图2所示，原来质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F 将小球缓慢地拉到细线与竖直方向成θ角的位置的过程中，拉力F 做功为（ ） A. θcos FL B. θsin FL C. ()θcos 1-FL D. ()θcos 1-mgL 【解析】很多同学会错选B ，原因是没有分析运动过程，对Ｗ＝FLcosθ来求功的适用 范围搞错，恒力做功可以直接用这种方法求，但变力做功不能直接用此法正确的分析，小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看作是平衡状态，因此F 的大小不断变大，F 做的功是变力功，小球上升过程中只有重力和拉力做功，而整个过程的动能改变为零，可用动能定理求解： 所以 ()θcos 1-=-=mgL W W G F ，故D 正确。 三、运用Pt W =求变力做功 涉及到机车的启动、吊车吊物体等问题，如果在某个过程中保持功率P 恒定，随着机车或物体速度的改变，牵引力也改变，要求该过程中牵引力的功，可以通过Pt W =求変力做功。 G ο 60ο 30图1 图2