第1章 章末综合提升-2021-2022学年高中物理选修3-1【名师导航】同步Word教参(教科版)

1．电场力的性质 (1)电场强度的定义式：E＝，适用于任何电场． (2)真空中静止点电荷的场强公式：E＝k，式中： ①Q为场源电荷的电荷量． ②r为研究的点到场源电荷的距离． (3)场强与电势差的关系式：E＝，适用于匀强电场的计算，式中d为沿场强方向上的距离． 2．电场能的性质 (1)电势的定义式：φ＝，与零电势点的选取有关． (2)电势差的定义式：UAB＝，适用于任何电场． (3)电势差与电势的关系式：UAB＝φA－φB，与零电势点的选取无关． (4)电场力做功与电势能变化的关系式：WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. 3．电容 (1)定义式：C＝，适用于任何电容器． (2)平行板电容器电容的决定式：C＝，仅适用于平行板电容器． 4．带电粒子在电场中的运动 (1)加速运动 用动能定理求解，基本方程为 qU＝mv－mv或qEd＝mv－mv(匀强电场)． (2)偏转运动 ①偏转规律：在如图所示的匀强电场中，有以下规律偏转位移：y＝. 速度偏转角的正切：tan φ＝＝. ②两个结论 a．不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的． b．粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为. 　电场力的性质描述 1.电场强度的三个表达式 公式 E＝ E＝k E＝ 适用范围 任何电场 真空中点电荷的电场 匀强电场 说明 定义式，q为试探电荷 点电荷电场强度的决定式，Q为场源电荷，E表示跟场源电荷相距r处的电场强度 d为沿电场方向上电势差为U的两点间的距离 2.电场强度的叠加 某空间若同时存在多个点电荷，则它们将在该空间各自产生一个电场，该空间某点的电场强度就等于各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和，遵循平行四边形定则． 3．电场线的应用 (1)电场线的“疏”“密”可以反映场强的强弱． (2)电场线的切线方向可以反映场强的方向． (3)利用电场线和等势面的关系判断电势的高低． 【例1】　如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，P为三角形的中心，当AB、AC棒所带电荷量均为＋q，BC棒带电荷量为－2q时，P点场强大小为E，现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷分布不变，则取走BC棒后，P点的场强大小为(　　) A．　B． C．　D．E 思路点拨：根据点电荷的电场强度公式E＝k，结合矢量运算法则，即可求解． B　[AB、AC棒带电完全相同，在P点产生的电场强度大小相同，由于两个带电棒关于P点轴对称，所以两个带电棒在P点的电场方向都是沿着棒的垂直平分线过P点斜向下，又两个电场方向互成120°角，则AB棒和AC棒在P点产生的合场强大小即等于AB棒在P点产生的场强大小．BC棒在P点的电场强度大小是AB棒和AC棒在P点的合电场强度的2倍，因P点合场强大小为E，所以BC棒在P点产生的场强为E，若取走BC棒后，P点的场强大小为E，B正确．] [跟进训练] 1．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，方向沿OA方向 B．场强大小为，方向沿AO方向 C．场强大小为，方向沿OA方向 D．场强大小为，方向沿AO方向 C　[若将A点放置＋q，则O点场强为零，故圆心O处场强的大小相当于两个－q放在A点产生的场强，O点场强的大小为，方向沿OA方向．故C正确．] 　电场能的性质描述 1．电势的高低判断与计算 (1)根据电场线判断：沿着电场线方向电势降低．这是判断电势高低最常用、最直观的方法(注意与电场强度大小的判断的区别)． (2)根据电势差的定义式UAB＝＝φA－φB判断：若UAB>0，则φA>φB；若UAB<0，则φA<φB. (3)根据电势的定义式φ＝判断：求得A、B两点的电势，进行比较．计算时需将正负号一并代入． 2．电势能的大小判断与计算 (1)根据Ep＝qφ计算，并可判断．电势越高处，正电荷具有的电势能越大，负电荷具有的电势能越小，反之亦然． (2)根据电场力做功与电势能变化的关系WAB＝EpA－EpB判断．这是判断电势能如何变化最基本、最有效的方法． 3．计算静电力做功的四个常用方法 (1)根据WAB＝qUAB计算，该公式适用于任何电场． (2)根据力学中功的定义式W＝Fxcos θ＝qExcos θ计算，但它只适用于匀强电场中恒力的情况． (3)根据功能关系计算，即WAB＝EpA－EpB. (4)根据动能定理计算，即W电＋W其他＝ΔEk，此法一般用来求解不易计算的电场力做功情况． 【例2】　空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示(沿x轴正方向为