23研究電場(chǎng)的能的性質(zhì)一課件滬科版選修3-1(編輯修改稿)
2024-12-23 22:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功公式：① WAB=UABq（適用于一切電場(chǎng)） ② W＝ Eqd(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，且 d為沿著電場(chǎng)線方向的位移 ) (2)重力做功和電場(chǎng)力做功的異同點(diǎn)如何？ 電場(chǎng)力做功的特點(diǎn) 重力做功 電場(chǎng)力做功 相似點(diǎn) 重力對(duì)物體做正功，物體重力勢(shì)能減少，重力對(duì)物體做負(fù)功，物體重力勢(shì)能增加．其數(shù)值與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān) 電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加．其數(shù)值與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān) 不同點(diǎn) 重力只有引力，正、負(fù)功比較容易判斷．例如，物體上升，重力做負(fù)功 由于存在兩種電荷，電場(chǎng)力做功和重力做功有很大差異．例如：在同一電場(chǎng)中沿同一方向移動(dòng)正電荷與移動(dòng)負(fù)電荷，電荷電勢(shì)能的變化是相反的，電場(chǎng)力做功的正負(fù)也是相反的 應(yīng) 用 由重力做功的特點(diǎn)引入重力勢(shì)能 由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)引入了電勢(shì)能 【 例 1】 如圖 2－ 2－ 6所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn) O，用一根長(zhǎng)度為 l＝ m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為 m＝ kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在 O點(diǎn)，小球靜止在 B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為 θ＝ 37176。 .現(xiàn)將小球拉至位置 A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求： 圖 226 (1)小球運(yùn)動(dòng)通過最低點(diǎn) C時(shí)的速度大?。? (2)小球通過最低點(diǎn) C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大?。? (g取 10 m/s2， sin37176。 ＝ ， cos37176。 ＝ ) 解析 ： ( 1) 小球受到電場(chǎng)力 qE 、重力 mg 和繩的拉力作用處于靜止，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有 qE ＝ mg t an 37176。 ＝34mg 小球從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 C 點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有 m gl － qE l＝12m v C2 解得小球通過 C 點(diǎn)時(shí)的速度 vC＝ 2 ? mg － qE ? l / m ＝ 2 m /s . ( 2) 設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力為 T ，根據(jù)牛頓第二定律有 T － mg ＝ mvC2l 解得 T ＝ 3 N . 答案： (1) 2 m/s (2)3 N 【 題后反思 】 電場(chǎng)做功與重力做功一樣與路徑無關(guān)，只取決于始末位置． 將電荷量為 3 10－ 8 C的負(fù)點(diǎn)電荷從靜電場(chǎng)中的 A點(diǎn)移動(dòng)到 B點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功為 10－ 7 J，在將該點(diǎn)電荷從 B點(diǎn)移到 C點(diǎn)的過程中，克服電場(chǎng)力做功為 9 10－ 8 J，由此可以知道電場(chǎng)中 A、 C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 _____V. 解析： 由題意： U AC ＝W AB ＋ W BCq＝ 10－ 7－ 9 10－ 8－ 3 10－ 8 V ＝－ 2 V . 答案 ：－ 2 V (1)根據(jù)電場(chǎng)線的方向判斷 ①正電荷沿著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減?。荒嬷妶?chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能增大． ②負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能增大；逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減?。? (2)根據(jù)與場(chǎng)源電荷的距離判
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