第1章 静电场 章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（教科版）

一、知识体系建构——理清物理观念 二、综合考法融会——强化科学思维 电场强度的计算 [答案]　B [融会贯通] 电场强度的五种计算方法 叠加法 多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和 平衡法 带电体受力平衡时可根据平衡条件求解 等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景 对称法 空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性 补偿法 将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面等 答案：B　 [典例]　(2023·辽宁高考)(多选)图(a)为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图(b)为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则(　 ) A．P点电势比M点的低 B．P点电场强度大小比M点的大 C．M点电场强度方向沿z轴正方向 D．沿x轴运动的带电粒子，电势能不变 电势高低及电势能大小的判断 [解析]　因P点所在的等势面电势高于M点所在的等势面，可知P点电势比M点的高，选项A错误；因M点的等差等势面密集，则M点场强比P点大，即P点电场强度大小比M点的小，选项B错误；场强方向垂直等势面，且沿电场线方向电势逐渐降低，可知M点电场强度方向沿z轴正方向，选项C正确；因x轴上各点电势相等，则沿x轴运动的带电粒子，电势能不变，选项D正确。 [答案]　CD [融会贯通] 1．电势高低的判断方法 判断角度 判断方法 依据电场线方向 沿电场线方向，电势越来越低。(电场线的方向就是电势降低最快的方向) 场源电荷判断法 离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低 根据电场力做功判断 正电荷在电场力作用下移动时，电场力做正功，电荷由高电势处移向低电势处；正电荷克服电场力做功，电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷，情况恰好相反 根据Ep＝qφ判断 正电荷所在处的电势能越大，该点电势越高；负电荷所在处的电势能越大，该点电势越低 2．电势能大小的判断方法 判断角度 判断方法 做功判断法 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增大 电荷电势法 正电荷在电势越高的地方电势能越大；负电荷在电势越低的地方电势能越大 公式法 由Ep＝qφ，将电荷的大小、正负号一起代入公式。若Ep为正值，其绝对值越大表示电势能越大；如Ep为负值，其绝对值越小，表示电势能越大 判断角度 判断方法 能量守恒法 若只有电场力做功，电荷的动能和电势能之和不变，电荷动能增加，电势能减少；电荷动能减少，电势能增加 场源电荷判断法 离场源正电荷越近，检验正电荷(或负电荷)的电势能越大(或越小)，离场源负电荷越近，检验正电荷(或负电荷)的电势能越小(或越大) 电场线法 顺着电场线的方向运动，检验正电荷(或负电荷)的电势能减少(或增加)，逆着电场线的方向运动，检验正电荷(或负电荷)的电势能增加(或减少) [对点训练] (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 (　 ) 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 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上，其中点电势最高，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，后受电场力由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。 答案：CD　 带电粒子在电场中的运动问题 (3)小球从B点离开后，经过一段时间到达虚线AB上的N点(图中未标出)，求小球从A到N的总时间tAN以及N点与B点间的距离x。   [融会贯通] 1．带电粒子在匀强电场中的运动 (1)对于加速问题，一般从能量角度，应用动能定理求解。对于匀变速直线运动，可用牛顿运动定律与运动学公式求解。 (2)对于偏转问题，运用运动的合成与分解方法求解。如果带电粒子(不计重力)垂直射入匀强电场中，只受电场力作用，带电粒子沿初速度方向将做匀速直线运动，而沿电场力的方向将做初速度为零的匀加速直线运动，合运动为类平抛运动。求解时既可用牛顿第二定律和运动学公式求解，也可用能量观点(如动能定理、功能关系)求解。 2．带电粒子在复合电场中的运动 处理带电粒子在电场中