應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題

1、應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場相關(guān)的運動與能量問題在物理學(xué)科內(nèi)，電學(xué)與力學(xué)結(jié)合最緊密，電學(xué)知識又是與實際問題及現(xiàn)在物理學(xué)科內(nèi)，電學(xué)與力學(xué)結(jié)合最緊密，電學(xué)知識又是與實際問題及現(xiàn)代科技聯(lián)系最多的內(nèi)容。在高考中，最復(fù)雜的題目往往是力電綜合題。今天代科技聯(lián)系最多的內(nèi)容。在高考中，最復(fù)雜的題目往往是力電綜合題。今天我們研究以帶電粒子在電場中為模型的電學(xué)與力學(xué)的綜合問題，運用的基本我們研究以帶電粒子在電場中為模型的電學(xué)

2、與力學(xué)的綜合問題，運用的基本規(guī)律主要是力學(xué)部分的。規(guī)律主要是力學(xué)部分的。解決好力電綜合題目的關(guān)鍵：一是明確電學(xué)知識的基本概念、基本性解決好力電綜合題目的關(guān)鍵：一是明確電學(xué)知識的基本概念、基本性質(zhì)；二是正確應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律；三是遷移力學(xué)知識中靈活多變的方法。質(zhì)；二是正確應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律；三是遷移力學(xué)知識中靈活多變的方法。一.電場中的基本電場中的基本概念、基本性質(zhì)概念、基本性質(zhì)1.力的角度：力的角度：電場力：電場力：F=EqF=kQ1Q

3、2r2電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)度：E=FqE=kQr2E=Ud2.能的角度：能的角度：電勢差：電勢差：UAB=WABqU=EdBAABU????電場力做功：電場力做功：WAB=qUABW=Fscosθ電勢能：電勢能：??qE?功能關(guān)系：功能關(guān)系：BAABEEEW????????二.應(yīng)用的主要力學(xué)規(guī)律應(yīng)用的主要力學(xué)規(guī)律1.力的瞬時作用：對物體（質(zhì)點）力的瞬時作用：對物體（質(zhì)點），牛頓第二定律，牛頓第二定律F合=ma2.力的空間積累作用：對物體（質(zhì)

4、點）力的空間積累作用：對物體（質(zhì)點），動能定理，動能定理W總=ΔEk=Ek2–Ek1；只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，機(jī)械能守恒定律；只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，機(jī)械能守恒定律E2=E1即Ek2Ep2=Ek1Ep13.力的時間積累作用：對物體（質(zhì)點）力的時間積累作用：對物體（質(zhì)點），動量定理，動量定理I合=Δp=p′p；對；對系統(tǒng)所受外力的合力為零時，動量守恒定律系統(tǒng)所受外力的合力為零時，動量守恒定律m1v1′m2v2′=m1v1m2v2三

5、.基本解題思路基本解題思路1.認(rèn)真審題，弄清題意。認(rèn)真審題，弄清題意。（前提）（前提）2.確定研究對象，受力分析、運動分析、做功分析、過程分析（不變確定研究對象，受力分析、運動分析、做功分析、過程分析（不變量、變量、關(guān)聯(lián)量）量、變量、關(guān)聯(lián)量）。（關(guān)鍵）（關(guān)鍵）受力分析運動分析做功分析過程分析等時，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動量守恒定律可得：等時，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動量守恒定律可得：動量觀點：動量觀點：，0

6、()mvMmv??0mvvMm??力與運動觀點：設(shè)電場力為力與運動觀點：設(shè)電場力為F，0FFvttvmM???0mvvMm??（2）能量觀點：）能量觀點：對m：－Eq（ｓ＋（ｓ＋）＝）＝mv２－mv0２2d2121對M：Eqs＝Mv２－021－Eq＝（m＋M）v２－mv0２2d2121所以所以ｓ＝ｓ＝mMm?2d運動學(xué)觀點：運動學(xué)觀點：對M：2vts?對m:解得：解得：02vvts???2()mdsMm??2dss???帶電環(huán)與電容器的

7、速度圖象如圖所示帶電環(huán)與電容器的速度圖象如圖所示.由三角形面積可得：由三角形面積可得：00122dvt?012svt?解得：解得：2()mdsMm??4.選用的一般策略選用的一般策略①對多個物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時優(yōu)先考慮二個守恒定①對多個物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時優(yōu)先考慮二個守恒定律；出現(xiàn)相對距離（或相對路程）時優(yōu)先考慮功能關(guān)系。律；出現(xiàn)相對距離（或相對路程）時優(yōu)先考慮功能關(guān)系。②對單個物體的討論，宜用兩個定理，

8、涉及時間優(yōu)先考慮動量定理，涉②對單個物體的討論，宜用兩個定理，涉及時間優(yōu)先考慮動量定理，涉及位移優(yōu)先考慮動能定理。及位移優(yōu)先考慮動能定理。③研究所受力的瞬時作用與物體運動狀態(tài)的關(guān)系，涉及過程的細(xì)節(jié)（加③研究所受力的瞬時作用與物體運動狀態(tài)的關(guān)系，涉及過程的細(xì)節(jié)（加速度）速度），且受恒力作用時，考慮用牛頓運動定律和運動規(guī)律。非勻強(qiáng)電場一，且受恒力作用時，考慮用牛頓運動定律和運動規(guī)律。非勻強(qiáng)電場一般不適用力與運動的觀點這一途徑，除了以點電荷為