應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場(chǎng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與能量問(wèn)題

1、應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場(chǎng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與能量問(wèn)題應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決電場(chǎng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)與能量問(wèn)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(shí)又是與實(shí)際問(wèn)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(shí)又是與實(shí)際問(wèn)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(chǎng)中為模型的電學(xué)與力學(xué)的綜合問(wèn)題，運(yùn)用的基本我們研究以帶電粒子在電場(chǎng)中為模型的電學(xué)

2、與力學(xué)的綜合問(wèn)題，運(yùn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)中靈活多變的方法。一.電場(chǎng)中的基本電場(chǎng)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(chǎng)力：電場(chǎng)力：F=EqF=kQ1Q

3、2r2電場(chǎng)強(qiáng)度：電場(chǎng)強(qiáng)度：E=FqE=kQr2E=Ud2.能的角度：能的角度：電勢(shì)差：電勢(shì)差：UAB=WABqU=EdBAABU????電場(chǎng)力做功：電場(chǎng)力做功：WAB=qUABW=Fscosθ電勢(shì)能：電勢(shì)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(shí)作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)）力的瞬時(shí)作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)），牛頓第二定律，牛頓第二定律F合=ma2.力的空間積累作用：對(duì)物體（質(zhì)

4、點(diǎn)）力的空間積累作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)），動(dòng)能定理，動(dòng)能定理W總=ΔEk=Ek2–Ek1；只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)，機(jī)械能守恒定律；只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)，機(jī)械能守恒定律E2=E1即Ek2Ep2=Ek1Ep13.力的時(shí)間積累作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)）力的時(shí)間積累作用：對(duì)物體（質(zhì)點(diǎn)），動(dòng)量定理，動(dòng)量定理I合=Δp=p′p；對(duì)；對(duì)系統(tǒng)所受外力的合力為零時(shí)，動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)所受外力的合力為零時(shí)，動(dòng)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(duì)象，受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、做功分析、過(guò)程分析（不變確定研究對(duì)象，受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、做功分析、過(guò)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(yùn)動(dòng)分析做功分析過(guò)程分析等時(shí)，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律可得：等時(shí)，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律可得：動(dòng)量觀點(diǎn)：動(dòng)量觀點(diǎn)：，0

6、()mvMmv??0mvvMm??力與運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)：設(shè)電場(chǎng)力為力與運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)：設(shè)電場(chǎng)力為F，0FFvttvmM???0mvvMm??（2）能量觀點(diǎn)：）能量觀點(diǎn)：對(duì)m：－Eq（ｓ＋（ｓ＋）＝）＝mv２－mv0２2d2121對(duì)M：Eqs＝Mv２－021－Eq＝（m＋M）v２－mv0２2d2121所以所以ｓ＝ｓ＝mMm?2d運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)：對(duì)M：2vts?對(duì)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(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時(shí)優(yōu)先考慮二個(gè)守恒定①對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)討論，在具備守恒條件時(shí)優(yōu)先考慮二個(gè)守恒定律；出現(xiàn)相對(duì)距離（或相對(duì)路程）時(shí)優(yōu)先考慮功能關(guān)系。律；出現(xiàn)相對(duì)距離（或相對(duì)路程）時(shí)優(yōu)先考慮功能關(guān)系。②對(duì)單個(gè)物體的討論，宜用兩個(gè)定理，

8、涉及時(shí)間優(yōu)先考慮動(dòng)量定理，涉②對(duì)單個(gè)物體的討論，宜用兩個(gè)定理，涉及時(shí)間優(yōu)先考慮動(dòng)量定理，涉及位移優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。及位移優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。③研究所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，涉及過(guò)程的細(xì)節(jié)（加③研究所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，涉及過(guò)程的細(xì)節(jié)（加速度）速度），且受恒力作用時(shí)，考慮用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。非勻強(qiáng)電場(chǎng)一，且受恒力作用時(shí)，考慮用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。非勻強(qiáng)電場(chǎng)一般不適用力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)這一途徑，除了以點(diǎn)電荷為