高二物理选修3-1章节优化总结课件10
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2018-2019学年高中物理人教版版选修3-1课件：第一章 章末优化总结
章末优化总结
网络 体系构建 专题 归纳整合 章末综合检测
静
库仑定律适大用小条：件F＝：k真qr1q空2 2 中的点电荷
电 场
电场力电场强度大方小向：：E正＝电Fq荷定受义力式方，向E＝krQ2 决定式
电场线意 特义 点： ：表 不示 封电 闭场 、强 不弱 相、 交方 、垂向直于等势面
(5)导体静电平衡时，内部场强为零，即感应电荷的场强与外电场的场强等 大反向，E 感＝－E 外． (6)电场线(等势面)确定场强方向，电场线疏密定性确定场强大小． 2．确定电势的思路 (1)定义式：φ＝Eqp. (2)电势与电势差的关系：UAB＝φA－φB.
(3)电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电 势越低． (4)电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低． (5)导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面．
电场力做功WWAABB＝ ＝qEUpAA－B EpB
静 电
应用电容器及电容电 电容 容定 大义 小式 决： 定式C＝：QUC＝4επrkSd
场
带电粒子的运动加偏速转
专题一 电场的几个物理量的求解思路 1．确定电场强度的思路 (1)定义式：E＝Fq . (2)点电荷的电场强度：E＝kQr2. (3)电场强度的叠加原理：场强的矢量和． (4)电场强度与电势差的关系：E＝Ud (限于匀强电场)．
专题二 分析解决带电体在电场中运动的三种视角 带电体的运动情况取决于它的受力情况及初始状态，准 力和 确分析带电体的受力情况是解题的关键，通过受力分析 运动 可判断带电体的运动性质及运动轨迹．从力和运动的角 的关 度进行分析是解决带电体在电场中运动问题的最基本方 系 法
网络 体系构建 专题 归纳整合 章末综合检测
静
库仑定律适大用小条：件F＝：k真qr1q空2 2 中的点电荷
电 场
电场力电场强度大方小向：：E正＝电Fq荷定受义力式方，向E＝krQ2 决定式
电场线意 特义 点： ：表 不示 封电 闭场 、强 不弱 相、 交方 、垂向直于等势面
(5)导体静电平衡时，内部场强为零，即感应电荷的场强与外电场的场强等 大反向，E 感＝－E 外． (6)电场线(等势面)确定场强方向，电场线疏密定性确定场强大小． 2．确定电势的思路 (1)定义式：φ＝Eqp. (2)电势与电势差的关系：UAB＝φA－φB.
(3)电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电 势越低． (4)电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低． (5)导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面．
电场力做功WWAABB＝ ＝qEUpAA－B EpB
静 电
应用电容器及电容电 电容 容定 大义 小式 决： 定式C＝：QUC＝4επrkSd
场
带电粒子的运动加偏速转
专题一 电场的几个物理量的求解思路 1．确定电场强度的思路 (1)定义式：E＝Fq . (2)点电荷的电场强度：E＝kQr2. (3)电场强度的叠加原理：场强的矢量和． (4)电场强度与电势差的关系：E＝Ud (限于匀强电场)．
专题二 分析解决带电体在电场中运动的三种视角 带电体的运动情况取决于它的受力情况及初始状态，准 力和 确分析带电体的受力情况是解题的关键，通过受力分析 运动 可判断带电体的运动性质及运动轨迹．从力和运动的角 的关 度进行分析是解决带电体在电场中运动问题的最基本方 系 法
教科版高中物理选修3-1课件第1章本章优化总结
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．
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． 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．
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．
例1 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( )
图1－1
mgtan60° A. q
mgsin60° C. q
mgcos60° B. q
mg D. q
【思路点拨】 由于电场力方向无法确定，可 把该题看做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，
【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．
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． 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．
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．
例1 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( )
图1－1
mgtan60° A. q
mgsin60° C. q
mgcos60° B. q
mg D. q
【思路点拨】 由于电场力方向无法确定，可 把该题看做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，
人教版高二物理选修3-1课件-电荷及其守恒定律(20张)-PPT优秀课件
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件： 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
练3.如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金 属球,
并相隔一定距B离D ,其中A带正电,B不带电a ,则以下
A.说导体法B带负电;
A
B
中B.导正体确B的左端是出( 现负电荷) ,右端出现
a`
正电荷,并且电荷量大小相等;
第一章：静电场
§1.1 电荷及其守恒定律
一.电荷
1.两种电荷
◆摩擦起电和雷电：对电的最早认识
+ _ ◆自然界中有两种电荷
（1）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
◆同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引。
哈，带电了！
讨论：电荷的多少如何表示？单位是什么？
2
2
-Q
-Q
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件： 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
电荷从一个物体转移到另一个物体
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件： 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
二.电荷守恒定律
探讨:摩擦起电、感应起电和 接触带电的实质
电荷的总 量不变
失去了电子
186110051951014(个)
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件： 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件： 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
练2．对物带电现象的叙述，正确的是（ BD ） A．物体带电一定具有多余的电子 B．摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个
人教版高中物理选修3-1--附录-游标卡尺和螺旋测微器(共34张)PPT课件
20分度尺
被测
标尺读数
物体= 主尺读数（mm）+
长度
=10mm+
3 mm
分度
mm
20
=10mm+0.15mm
=10.15mm
精确到0.05mm
.
13
50分度尺
被测
标尺读数
物体= 主尺读数（mm）+
长度
=6mm+
45 50
mm
分度
mm
=6mm+0.9mm
=6.9mm
精确到0.02mm
.
14
内测量爪
长度 （mm）
100
=6.5（mm）+
22.5 mm 100
=6.725（mm） .
28
例5:如图所示以下螺旋测微器的读数是
被测
物体=
主尺读数+
标尺读(估 数读一位 mm ）
长度 （mm）
100
=8.0（mm）+
46.5 mm 100
=8.465（mm） .
29
例6:如图所示以下螺旋测微器的读数是
被测
物体=
主尺读数+
标尺读(估 数读一位 mm ）
长度 （mm）
100
=6.5（mm）+
22.5 mm 100
=6.725（mm） .
27
思考与讨论
可动刻度（标尺）的最小分度是多少?如果以 毫米为单位表示测量结果估读的那一位在小数点 后第几位?
0.001mm
第三位
被测
物体=
主尺读数+
标尺读(估 数读一位 mm ）
.
35
高中物理第十章热力学定律阶段核心素养提升10课件新人教版选修3-
典例 2 (多选)如图所示，为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时， 强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内 的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是 ()
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗 了电能 C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 答案：BC 解析：热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的 转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；再根 据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其 他系统做功，A错误，B正确，故选B、C。
第十章
热力学定律
阶段核心素养提升
核心素养脉络构建
核心素养整合提升
一、热力学第一定律及其应用 1．热力学第一定律揭示了内能的增量(ΔU)与外界对物体做功(W)与物体从 外界吸热(Q)之间的关系，即ΔU＝W＋Q，正确理解公式的意义及符号的含义是 解决此类问题的保证。 (1)外界对物体做功，W>0；物体对外界做功，W<0。 (2)物体从外界吸热，Q>0；物体放出热量，Q<0。 (3)ΔU>0，物体的内能增加；ΔU<0，物体的内能减少。
或“D→A”)。若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的
热量，则气体完成一次循环对外做的功为______kJ。
25
解析：(1)A→B体积增大，气体对外做功，A错误；B→C体积增大，气体对 外做功，W<0，Q＝0，由热力学第一定律，ΔU＝W＋Q知内能减小，温度降 低，分子平均动能减小 ，B错误；C→D ，T不变，V减小，p 增大，C正确； D→A，V减小，外界对气体做功，W>0，Q＝0，ΔU>0，T增大，气体分子平均速 率增大，D错误。
2019-2020学年人教版高二物理(选修3-1)期末备考专题10 实验：测定电源电动势及内阻(解析版)
2019-2020学年人教版高二物理（选修3-1）期末备考：重点、难点、热点突破专题10 实验：测定电源电动势及内阻主题一 伏安法测定电源电动势及内阻1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按图连接好电路．(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1，U 1)．用同样的方法再测量几组I 、U 值，填入表格中．(4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 4．用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r，解得E 、r .(2)用作图法处理数据，如图所示．①图线与纵轴交点为E ； ②图线与横轴交点为I 短＝Er ；③图线的斜率表示r ＝|ΔUΔI |.5．注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池． (2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快．(3)要测出不少于6组的(I ，U )数据，变化范围要大些．(4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝|ΔUΔI |确定．6．误差来源(1)偶然误差：用图象法求E 和r 时作图不准确． (2)系统误差：电压表分流．(3)本实验中测量结果是：E 测<E 真，r 测<r 真.【例1】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图为实验原理图及所需器材图．(1)在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路． (2)一位同学记录的6组数据见下表： I (A)0.120.200.310.320.500.57U (V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05试根据这些数据在图中画出U －I 图象，根据图象读出电池的电动势E ＝______ V ，求出电池内阻r ＝______ Ω.【答案】 (1)见解析图甲 (2)见解析图乙 1.46(1.45～1.47) 0.71(0.69～0.73) 【解析】 (1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示．(2)根据U 、I 数据，在U －I 坐标系中找点描迹，如图乙所示，然后连线并将直线延长，交U 轴于U 1＝1.46 V ,此即为电源电动势;由闭合电路欧姆定律得r ＝IU ∆∆＝1.37－1.050.57－0.12 Ω≈0.71 Ω. 【例2】在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。
高二物理选修3-1知识点优化总结课件36AlnwqP
互动探究 上例中流过电阻R的电流的瞬时值表达式是什 么？ 解析：线圈在磁场中转动相当于电源，内电阻 r＝1 Ω，R 是外电路电阻，由闭合电路欧姆定
律知 i＝R＋e r＝RE＋mr·sinωt＝5sin(10πt) A.
答案：i＝5sin(10πt) A
一分耕耘一分收获
热点示例·创新拓展
交变电流规律的综合应用 [经典案例] (10 分)如图 所示，单匝线圈在匀强磁 场中绕 OO′轴从图示位置
第2章 交变电流与发电机
第2章 交变电流与发电机
一分耕耘一分收获
2．1 怎样产生交变电流
一分耕耘一分收获
目标导航
1.知道交变电流是如何产生的，知道中性面的概 念．(重点) 2．知道交流发电机的结构、原理及分类． 3．了解交变电流的规律及瞬时值表达式．
一分耕耘一分收获
新知初探·自主学习
一、什么是交变电流 实验探究：把直流和交变电流先后输入示波 器，根据示波器屏幕上观察到的图像可以看 出，直流电压的大小和方向不随时间发生变 化，而交变电流的电压的大小和方向都随时 间_发__生__变_化____．
一分耕耘一分收获
交变电流的基本规律
学案导引 1.中性面及垂直于中性面的位置有哪些特点？ 2.正弦交变电流的瞬时值表达式是什么？
一分耕耘一分收获
1.两个特殊位置的特点
位置
磁通量 磁通量 的变化率 感应电动势
中性面 线圈平面 与磁场垂直
最大
中性面的垂面 线圈平面
与磁场平行
零
零
最大
零
最大
一分耕耘一分收获
磁场中转动时产生的感应电流通过______和
电刷输给用电器．
2.原理：在匀强磁场匀中速，让一矩形线圈绕垂直
2013年高中物理教程选修3-1课件 2-10
答案 见解析
.
名师点拨 要准确地对生活实例分析条件与结果之 间的逻辑关系，就要熟记“与”“或”“非”三种逻辑关 系意义，理解条件与结果之间的关系，以及对应的真值 表，关于如何实现这些逻辑关系，则不需要掌握.
[巩固练习] 3.如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯 泡，光照射电阻R′时，其阻值远远小于R，该逻辑电路是 ________(填“与”“或”“非”)门电路，当电阻R′受到 光照时，小灯泡L将________(填“发光”或“不发光”)．
个输入端为 1 时，输出端就是 1.
3．真值表. 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Y 0
1
1
1
四、“非”门 1．逻辑关系：输出状态与输入状态 相反 ． 2．符号 其中矩形右侧小圆端为 1 时，输出端为 0 . 3．真值表. 输入 A 0 1 输出 Y 1
2．“或非”门． 一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一 起，做成一个“或非”门，如图．
其真值表为 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Y1 0 1 1 1
输入 A2 0 1 1 1 输出 Y2 1 0 0 0
四、逻辑电路的实际应用 1．逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题要求 通过设计一些简单的逻辑电路完成相关的逻辑功能，要对门 电路的种类进行准确的选取，这就要求： (1)熟悉“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系． (2)准确分析实例条件与结果之间的逻辑关系． (3)理解条件与结果之间的关系．
输入 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1
输出 P 0 1 1 1 1 1 1 1
答案
或 真值表见解析
.
名师点拨 要准确地对生活实例分析条件与结果之 间的逻辑关系，就要熟记“与”“或”“非”三种逻辑关 系意义，理解条件与结果之间的关系，以及对应的真值 表，关于如何实现这些逻辑关系，则不需要掌握.
[巩固练习] 3.如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯 泡，光照射电阻R′时，其阻值远远小于R，该逻辑电路是 ________(填“与”“或”“非”)门电路，当电阻R′受到 光照时，小灯泡L将________(填“发光”或“不发光”)．
个输入端为 1 时，输出端就是 1.
3．真值表. 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Y 0
1
1
1
四、“非”门 1．逻辑关系：输出状态与输入状态 相反 ． 2．符号 其中矩形右侧小圆端为 1 时，输出端为 0 . 3．真值表. 输入 A 0 1 输出 Y 1
2．“或非”门． 一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一 起，做成一个“或非”门，如图．
其真值表为 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Y1 0 1 1 1
输入 A2 0 1 1 1 输出 Y2 1 0 0 0
四、逻辑电路的实际应用 1．逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题要求 通过设计一些简单的逻辑电路完成相关的逻辑功能，要对门 电路的种类进行准确的选取，这就要求： (1)熟悉“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系． (2)准确分析实例条件与结果之间的逻辑关系． (3)理解条件与结果之间的关系．
输入 A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1
输出 P 0 1 1 1 1 1 1 1
答案
或 真值表见解析
教科版高中物理选修3-1课件第3章本章优化总结
图 3－ 7
(2)粒子在磁场中以 O′为圆心做匀速圆周运动， 半 mv2 径为 O′ N，有 qvB＝ r 2mv0 r＝ qB (3)由几何关系得 ON＝ rsinθ 设粒子在电场中运动的时间为 t1，有 ON＝ v0t1 3m t1＝ qB 2πm 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝ qB
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3 ．临界状态不唯一形成多解：带电粒子在 洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子 运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了， 也可能转过180°从入射界面这边反向飞出， 于是形成多解． 4．运动的重复性形成多解：带电粒子在部 分是电场、部分是磁场的空间中运动时，往 往运动具有往复性，因而形成多解．
例2 如图 3－3甲所示，M、N为竖直放置、彼此平行的 两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔 O、O′且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁 场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．有一束 正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．已 知正离子的质量为m，带电荷量为q，正离子在磁 场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周 期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影 响，不计离子所受重力．求：
qE
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆Fra bibliotek径为 mv0 R＝ qB d d· qB 由图 3－2 可得：sinθ＝ ＝ R mv0 Ecosθ 由以上各式简化得：B＝ . v0
Ecosθ 【答案】 v0
图 3－ 2
【规律总结】
本类问题考查学生对双基掌握
的情况，电场和磁场是电学中的重点内容，带 电粒子在场中的运动又是该部分的重头戏，从 本质上区分两种偏转有利于学生提升能力．
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时W＝Ep1－Ep2.
4．利用动能定理计算
此法适用于任何电场，由动能定理得 W 电 ＋ W 其他
＝ΔEk，则W电＝ΔEk－W其他．
例1 如图 2 － 1 所示，在匀强电场中，电场线
与水平方向夹角为θ，有一质量为m、带电量为 q的小球，用长为 L的细线悬挂于 O 点，当小球 静止时，细绳恰好拉成水平方向．现将小球缓 慢拉到竖直方向最低点，在此过程中小球带电 量不变，则外力做功为________．
图 2－ 1
【精讲精析】 沿水平和竖直两方向分解电场 mg mg 强度： E1＝ Ecosθ ＝ cotθ ， E2＝ Esinθ ＝ . q q 电场力在这两个方向做的功分别为－ mgLcotθ、－ mgL.对全过程运用动能定理，有 W － mgLcotθ － mgL ＋ mgL ＝ 0 ， 所 以 W ＝ mgLcotθ.
例3
【精讲精析】 (1)带电粒子在电场中做类平抛运 动， 出电场后做匀速直线运动， 最后打在 P 点． 电 势能变化只在电场中发生． 1 2 1 qE L2 qUL2 电场中的侧位移 y＝ at ＝ · · 2 ＝ ， 2 2 m v0 2mdv2 0 q 2 U2 L 2 电场力做功 W＝qE· y＝ ， 2md2v2 0 q 2 U2 L 2 所以电势能的变化 ΔEp＝－ W＝－ ，负号 2md2v2 0 表示电势能减少．
(2)对粒子偏转角的讨论 粒子射出电场时速度的反向延长线与电场中 线相交于 O 点， O 点与电场边缘的距离为 l′， y 则：tanθ＝ l′ ql2U 2 2 m v y 0d l 则 l′＝ ＝ ＝ 2 tanθ qlU 2 mv0 d 由此可以看出，粒子从偏转电场中射出时，就 l 好像从极板间的 处沿直线射出的． 2
(3)一个特例 不同的带电粒子由静止经过同一加速电压 U1 加 速后进入电压为 U2 的偏转电场： 1 2 加速时： qU1＝ mv0 2 ql2U2 侧位移： y＝ 2 2mv0 d qlU2 偏转角： tanθ＝ 2 mv0d l2U2 lU2 由以上三式得： y＝ ， tanθ＝ 4 U1 d 2 U1 d 由此可以看出， 粒子的侧位移、 偏转角与粒子的 q、 m 无关，仅取决于加速电场和偏转带符号运算， q和UAB
均考虑正、负，所得W的正、负直接表示电场力
做功的正、负．
(2) 绝对值运算法：公式中的 q和 UAB只取绝对值
进行计算，所以W只是功的数值，至于做功的正
负，可用力学知识判定．
3．利用功能关系W＝－ΔEp进行计算
此法一般适用于初末位置电势能已知的情况，此
本章优化总结
知识网络构建
本 章 优 化 总 结
专题归纳整合
章末综合检测
知识网络构建
专题归纳整合
电场力做功的计算方法归纳
由于电场力做功具有与路径无关，而仅与始末 位置有关的特点，所以电场力做功的计算有多 种方法． 1．用W＝Fscosα计算 由于此式只适用于恒力做功，所以此法仅适用 于匀强电场中电场力做功的计算．
(1)分析方法： (如图 2－ 3 所示 ) vx＝ v0 x＝ v0t 1 2 vy＝ at y＝ at 2 l F qE qU 其中 t＝ ， a＝ ＝ ＝ v0 m m md 则粒子离开电场时的侧位移为： 2 ql U y＝ 2mv2 0d
图 2－ 3
vy qlU 粒子离开电场时的偏转角 tanθ＝ ＝ 2 v0 mv0d
(1)用牛顿第二定律结合运动学公式求解 1 2 1 2 (2)由动能定理求解， qU＝ mv － mv0 2 2 2．偏转 带电粒子以速度 v0 垂直于电场线的方向射入匀强 电场，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力的 作用，而做匀变速曲线运动，也称为类平抛运动， 应用运动的合成与分解的方法分析这种运动．
【答案】
mgLcot
电场线、等势面、运动轨迹的应用 1．在电场中，电场线和等势面都是为了更好的 描述电场而引入的，二者既有区别又有联系：
(1)电场线总是与等势面垂直 (因为如果电场线与
等势面不垂直，电场力在等势面上就有分量，在
等势面上移动电荷，电场力就会做功 ) ，因此，
电荷沿电场线移动，电场力必定做功，而电荷沿 等势面移动，电场力必定不做功．
(2011 年三明高二检测 ) 一质 量为 m 、电荷量为 q 的带电粒子从 水平放置的平行金属板的两极板中 点 O 以平行于两极板的速度 v0 进入 图 2－ 4 匀强电场，如图2 －4所示．如果两 极板 间电压为 U ，两极板间的距离为 d 、板长为 L. 设粒 子不会击中极板，粒子从电场飞出后打在竖直放置 的荧光屏上 P 点， O′点是入射速度 v0 正对的屏幕 上的一点，该屏到两极板右端的距离也是L.若粒子 的重力忽略不计，对于粒子运动的全过程，求： (1)电势能的变化量； (2)O′与P的距离．
例2
【精讲精析】
由电场线的疏密可知 aA<aB，故
A 错；根据轨迹的弯曲情况知由 A 到 B 电场力做 正功，故电势能减小，动能增加，选项B正确， C错误；又由沿电场线方向电势降低，故有 φA>φB，D项错误． 【答案】 B
带电粒子在匀强电场中的加速和偏转
带电粒子质量较小，一般不考虑重力，在匀强 电场中受到恒定的电场力作用，常见的有两种 情形 1．加速 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场 时，受到的电场力与运动方向在同一直线上， 做匀加(减)速直线运动． 处理这类问题的方法
(2)在同一电场中，等差等势面的疏密也反映了
电场的强弱，等势面密处，电场线也密，电场
强，反之则弱． (3)知道等势面，可以画出电场线,知道电场线， 也可以画出等势面． 2．带电粒子在电场中的运动轨迹是由电场力和
初速度共同决定的,可根据轨迹分析受力方向，
进一步研究加速度、动能、电势能的变化．
(2011 年 广 东 佛 山 一 中 高 二检测)某带电粒子仅在电场力作 用下由A点运动到B点，电场线、 粒子在 A 点的初速度及运动轨迹 图 2－ 2 如图2－2所示，可以判定( ) A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D．电场中A点的电势低于B点的电势
4．利用动能定理计算
此法适用于任何电场，由动能定理得 W 电 ＋ W 其他
＝ΔEk，则W电＝ΔEk－W其他．
例1 如图 2 － 1 所示，在匀强电场中，电场线
与水平方向夹角为θ，有一质量为m、带电量为 q的小球，用长为 L的细线悬挂于 O 点，当小球 静止时，细绳恰好拉成水平方向．现将小球缓 慢拉到竖直方向最低点，在此过程中小球带电 量不变，则外力做功为________．
图 2－ 1
【精讲精析】 沿水平和竖直两方向分解电场 mg mg 强度： E1＝ Ecosθ ＝ cotθ ， E2＝ Esinθ ＝ . q q 电场力在这两个方向做的功分别为－ mgLcotθ、－ mgL.对全过程运用动能定理，有 W － mgLcotθ － mgL ＋ mgL ＝ 0 ， 所 以 W ＝ mgLcotθ.
例3
【精讲精析】 (1)带电粒子在电场中做类平抛运 动， 出电场后做匀速直线运动， 最后打在 P 点． 电 势能变化只在电场中发生． 1 2 1 qE L2 qUL2 电场中的侧位移 y＝ at ＝ · · 2 ＝ ， 2 2 m v0 2mdv2 0 q 2 U2 L 2 电场力做功 W＝qE· y＝ ， 2md2v2 0 q 2 U2 L 2 所以电势能的变化 ΔEp＝－ W＝－ ，负号 2md2v2 0 表示电势能减少．
(2)对粒子偏转角的讨论 粒子射出电场时速度的反向延长线与电场中 线相交于 O 点， O 点与电场边缘的距离为 l′， y 则：tanθ＝ l′ ql2U 2 2 m v y 0d l 则 l′＝ ＝ ＝ 2 tanθ qlU 2 mv0 d 由此可以看出，粒子从偏转电场中射出时，就 l 好像从极板间的 处沿直线射出的． 2
(3)一个特例 不同的带电粒子由静止经过同一加速电压 U1 加 速后进入电压为 U2 的偏转电场： 1 2 加速时： qU1＝ mv0 2 ql2U2 侧位移： y＝ 2 2mv0 d qlU2 偏转角： tanθ＝ 2 mv0d l2U2 lU2 由以上三式得： y＝ ， tanθ＝ 4 U1 d 2 U1 d 由此可以看出， 粒子的侧位移、 偏转角与粒子的 q、 m 无关，仅取决于加速电场和偏转带符号运算， q和UAB
均考虑正、负，所得W的正、负直接表示电场力
做功的正、负．
(2) 绝对值运算法：公式中的 q和 UAB只取绝对值
进行计算，所以W只是功的数值，至于做功的正
负，可用力学知识判定．
3．利用功能关系W＝－ΔEp进行计算
此法一般适用于初末位置电势能已知的情况，此
本章优化总结
知识网络构建
本 章 优 化 总 结
专题归纳整合
章末综合检测
知识网络构建
专题归纳整合
电场力做功的计算方法归纳
由于电场力做功具有与路径无关，而仅与始末 位置有关的特点，所以电场力做功的计算有多 种方法． 1．用W＝Fscosα计算 由于此式只适用于恒力做功，所以此法仅适用 于匀强电场中电场力做功的计算．
(1)分析方法： (如图 2－ 3 所示 ) vx＝ v0 x＝ v0t 1 2 vy＝ at y＝ at 2 l F qE qU 其中 t＝ ， a＝ ＝ ＝ v0 m m md 则粒子离开电场时的侧位移为： 2 ql U y＝ 2mv2 0d
图 2－ 3
vy qlU 粒子离开电场时的偏转角 tanθ＝ ＝ 2 v0 mv0d
(1)用牛顿第二定律结合运动学公式求解 1 2 1 2 (2)由动能定理求解， qU＝ mv － mv0 2 2 2．偏转 带电粒子以速度 v0 垂直于电场线的方向射入匀强 电场，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力的 作用，而做匀变速曲线运动，也称为类平抛运动， 应用运动的合成与分解的方法分析这种运动．
【答案】
mgLcot
电场线、等势面、运动轨迹的应用 1．在电场中，电场线和等势面都是为了更好的 描述电场而引入的，二者既有区别又有联系：
(1)电场线总是与等势面垂直 (因为如果电场线与
等势面不垂直，电场力在等势面上就有分量，在
等势面上移动电荷，电场力就会做功 ) ，因此，
电荷沿电场线移动，电场力必定做功，而电荷沿 等势面移动，电场力必定不做功．
(2011 年三明高二检测 ) 一质 量为 m 、电荷量为 q 的带电粒子从 水平放置的平行金属板的两极板中 点 O 以平行于两极板的速度 v0 进入 图 2－ 4 匀强电场，如图2 －4所示．如果两 极板 间电压为 U ，两极板间的距离为 d 、板长为 L. 设粒 子不会击中极板，粒子从电场飞出后打在竖直放置 的荧光屏上 P 点， O′点是入射速度 v0 正对的屏幕 上的一点，该屏到两极板右端的距离也是L.若粒子 的重力忽略不计，对于粒子运动的全过程，求： (1)电势能的变化量； (2)O′与P的距离．
例2
【精讲精析】
由电场线的疏密可知 aA<aB，故
A 错；根据轨迹的弯曲情况知由 A 到 B 电场力做 正功，故电势能减小，动能增加，选项B正确， C错误；又由沿电场线方向电势降低，故有 φA>φB，D项错误． 【答案】 B
带电粒子在匀强电场中的加速和偏转
带电粒子质量较小，一般不考虑重力，在匀强 电场中受到恒定的电场力作用，常见的有两种 情形 1．加速 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场 时，受到的电场力与运动方向在同一直线上， 做匀加(减)速直线运动． 处理这类问题的方法
(2)在同一电场中，等差等势面的疏密也反映了
电场的强弱，等势面密处，电场线也密，电场
强，反之则弱． (3)知道等势面，可以画出电场线,知道电场线， 也可以画出等势面． 2．带电粒子在电场中的运动轨迹是由电场力和
初速度共同决定的,可根据轨迹分析受力方向，
进一步研究加速度、动能、电势能的变化．
(2011 年 广 东 佛 山 一 中 高 二检测)某带电粒子仅在电场力作 用下由A点运动到B点，电场线、 粒子在 A 点的初速度及运动轨迹 图 2－ 2 如图2－2所示，可以判定( ) A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D．电场中A点的电势低于B点的电势