2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第10章静电场中的能量综合(3)课件
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学科素养提升\n科学思维1用等分法确定等势线和电场线\n3.在匀强电场中,相互平行且相等的线段两端点间的电势差相等.如图乙,AB∥CD,则UAB＝UCD.4.等分法也常用在画电场线或计算电场强度的问题中.\n[例1]如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,电场方向与正方形平面平行.已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15V、φB＝3V、φC＝－3V.求D点电势φD为多少？解析在匀强电场中AB＝DC,且AB∥DC,所以UAB＝UDC,即φA－φB＝φD－φC,得φD＝9V.答案9V\n方法总结 匀强电场中求解电势(场强)的两点技巧(1)在匀强电场中,电势沿直线均匀变化,即直线上距离相等的线段两端的电势差值相等.(2)等分线段找等势点法：将电势最高点和电势最低点连接后根据需要平分成若干段,必能找到第三点电势的等势点,它们的连线即等势面(或等势线),与其垂直的线即为电场线.\n科学思维2利用静电计分析电容器的问题1.对静电计的认识(1)静电计是在验电器的基础上改造而成的,静电计由相互绝缘的两部分组成,静电计与电容器的两极板分别连接在一起,则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U,U的大小就从静电计的刻度读出,可见,静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化.(2)静电计本身也是一个电容器,但静电计容纳电荷的本领很弱,即电容很小,当带电的电容器与静电计连接时,可认为电容器上的电荷量保持不变.\n2.利用静电计分析电容器问题的两条思路\n[例2]静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取的措施可行的是()\nA.断开开关S后,将A、B两极板分开些B.保持开关S闭合,将A、B两极板分开些C.保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动\n解析要使静电计的指针张开角度增大些,必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大,断开开关S后,将A、B两极板分开些,电容器的带电量不变,电容减小,电势差增大,A正确；保持开关S闭合,将A、B两极板分开或靠近些,静电计金属球和外壳之间的电势差不变,B、C错误；保持开关S闭合,将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动,静电计金属球和外壳之间的电势差不变,D错误.答案A\n科学思维3“等效重力”法分析带电粒子在电场中的运动\n思路分析(1)求mg与qE的合力；(2)找等效最低点.\n则B点为等效最低点,珠子由A点静止释放后从A到B过程中做加速运动,珠子在B点动能最大,对圆环的压力最大.如图所示,设OB与竖直方向的夹角为θ,\n由动能定理得qErsinθ－mgr(1－cosθ)＝Ekm
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