2013【三维设计】高二物理鲁科版选修3-1教师用书：第2章 电势能与电势差 课件（5份）

章末 小结 知识整合与阶段检测 专题归纳例析 阶段质量检测 第2章 电势能与电势差 专题冲关 * 返回 返回 返回 返回 专题一　电场力做功与能量转化分析 处理带电粒子的功能关系的方法有三个： 1．只有电场力做功 只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之间的大小关系为：W电＝－ΔE电＝ΔEk。 返回 2．只有电场力和重力做功 只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W电＋WG＝－(ΔE电＋ΔE重)＝ΔEk。 返回 3．多个力做功 多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为：W电＋W其他＝ΔEk。 返回 图2－1 [例证1]　一带电油滴在匀强电场 E中的运动轨迹如图2－1所示，电场方 向竖直向下。若不计空气阻力，则此 带电油滴从a点运动到b点的过程中， 能量变化情况为 (　　) A．动能减小 B．电势能增加 C．动能和电势能总和减少 D．重力势能和电势能之和增加 返回 [解析]　由油滴的运动轨迹可知，油滴受到向上的电场力，必然带负电。在从a点到b点的运动过程中，电场力做正功，电势能减少，重力做负功，重力势能增加，但动能、重力势能、电势能的总和保持不变，所以动能和电势能总和要减少，选项C对，B错。由运动轨迹为曲线可知电场力FE大于重力mg，合力方向向上，由动能定理可知从a点运动到b点，合力做正功，动能增加，选项A、D错误。 [答案]　C 返回 专题二　带电粒子(带电体)在电场中的运动 1．带电粒子在电场中的加速 功是能量转化的量度，若电场力与带电粒子初速度方向相同，带电粒子做匀加速直线运动，电场力做正功，电势能的减少量全部转化为动能的增加量；反之，若电场力与带电粒子初速度方向相反，带电粒子做匀减速直线运动，电场力做负功，动能的减少量全部转化为电势能的增加量。 返回 在上述过程中，电场力做多少功，动能和电势能就变化多少。此处可以类比重力场中重力做功与物体动能和势能的变化关系。 (1)当v0＝0，由动能定理得qU＝eq \f(1,2)mv2，则v＝eq \r(\f(2qU,m))； (2)当v0≠0，由动能定理得qU＝eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \o\al(02)，则v＝eq \r(\f(2qU＋mv\o\al(02),m))。 返回 图2－2 [例证2]　如图2－2所示，质量为m，电量为e的电子，从A点以速度2v0平行于场强方向射入匀强电场中，到达B点时速度恰变为v0，则A、B两点间的电势差是多少？ 返回 [解析]　设A、B两点间电势差为U，电子从A点运动到B点的过程中，电场力对电子做负功，由动能定理可得 eU＝eq \f(1,2)mveq \o\al(02)－eq \f(1,2)m(2v0)2。 所以U＝－eq \f(3mv\o\al(02),2e) [答案]　－eq \f(3mv\o\al(02),2e) 返回 2．带电粒子在电场中的偏转 (1)运动状态：当带电粒子以速度v0垂直于电场线方向射入匀强电场中时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动(类平抛运动)。 返回 (2)偏转问题的数学处理方法类似于平抛运动的处理方法： 建立直角坐标系，应用运动的合成与分解的知识，将运动分解为垂直于场强方向上的初速度为v0的匀速直线运动和沿场强方向上的初速度为零的匀加速直线运动，然后，根据相应运动规律列式求解。 返回 ①解题步骤： 明确研究对象，分析粒子受力，将运动进行分解，建立坐标系，列方程求解。 ②应熟练求解下列物理量： 加速度a＝eq \f(qU,md)，时间t＝eq \f(L,v0)，电场方向分速度vy＝eq \f(qUL,mdv0)，偏转角正切tanφ＝eq \f(vy,v0)＝eq \f(qUL,mdv\o\al(02))， 偏转位移y＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(qUL2,2mdv\o\al(02))。 返回 图2－3 [例证3]　如图2－3所示，平行板A、B 间的电压为U，两板间的距离为d，一质量为 m、带电荷量为q的粒子，由两板中央O点以 水平速度v0水平射入，落在C处，BC＝l。若 将B板向下拉开eq \f(d,2)，初速度v0不变，则粒子将落在B板的C′点，求BC′。(粒子的重力忽略不计) 返回 [解析]　据牛顿第二定律，带电粒子在落在C点之前有： qeq \f(U,d)＝ma，所以a＝eq \f(qU,dm)， 而带电粒子运动的情况