《萬有引力與航天》ppt課件

1、第第4講萬有引力與航天講萬有引力與航天本節(jié)目錄本節(jié)目錄根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測知能演練輕巧奪冠知能演練輕巧奪冠考點(diǎn)探求講練互動考點(diǎn)探求講練互動技法提煉思想升華技法提煉思想升華要點(diǎn)透析直擊高考要點(diǎn)透析直擊高考目錄目錄根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測知識清單知識清單一、開普勒行星運(yùn)動定律一、開普勒行星運(yùn)動定律目錄目錄二、萬有引力定律二、萬有引力定律1內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和和m2的乘的乘積成積成_，與它們之間間隔，與它們之間間隔r的二次方

2、成的二次方成_正比正比反比反比目錄目錄質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于兩球心兩球心質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)目錄目錄三、三種宇宙速度三、三種宇宙速度特別提示：三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度特別提示：三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度,不是運(yùn)轉(zhuǎn)速度不是運(yùn)轉(zhuǎn)速度.宇宙速度宇宙速度數(shù)值數(shù)值(km/s)意義意義第一宇宙速度第一宇宙速度(環(huán)繞速度環(huán)繞速度)7.9是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是人造地球衛(wèi)射速度，也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最星繞地球做圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度大運(yùn)行速度第二宇宙速度第二宇宙速度(脫離速度脫離速度)11.2使物體掙脫地球引力束縛使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度的最小發(fā)射速度第三宇宙

3、速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)16.7使物體掙脫太陽引力束縛使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度的最小發(fā)射速度目錄目錄四、經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀和相對論時(shí)空觀四、經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀和相對論時(shí)空觀1經(jīng)典時(shí)空觀經(jīng)典時(shí)空觀(1)在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨_而改動的而改動的.(2)在經(jīng)典力學(xué)中，同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時(shí)間的在經(jīng)典力學(xué)中，同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時(shí)間的丈量結(jié)果在不同的參考系中是丈量結(jié)果在不同的參考系中是_2相對論時(shí)空觀相對論時(shí)空觀同一過程的位移和時(shí)間的丈量與參考系同一過程的位移和時(shí)間的丈量與參考系_，在不同的參，在不同的參考系中考系中_3經(jīng)典力學(xué)

4、有它的適用范圍經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍只適用于只適用于_運(yùn)動，不適用于運(yùn)動，不適用于_運(yùn)動；只適用于宏觀運(yùn)動；只適用于宏觀世界，不適用于世界，不適用于_世界世界速度的改動速度的改動一樣的一樣的有關(guān)有關(guān)不同不同低速低速高速高速微觀微觀目錄目錄熱身體驗(yàn)熱身體驗(yàn)1.如下圖是行星如下圖是行星m繞恒星繞恒星M運(yùn)動情況表示圖，以下說法正運(yùn)動情況表示圖，以下說法正確的選項(xiàng)是確的選項(xiàng)是()A速度最大點(diǎn)是速度最大點(diǎn)是B點(diǎn)點(diǎn)B速度最小點(diǎn)是速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)點(diǎn)Cm從從A到到B做減速運(yùn)動做減速運(yùn)動Dm從從B到到A做減速運(yùn)動做減速運(yùn)動目錄目錄目錄目錄32.知地球半徑為知地球半徑為R，地球外表重力加速度為，地球外表重力加速度

5、為g，不思索地，不思索地球自轉(zhuǎn)的影響，推導(dǎo)第一宇宙速度球自轉(zhuǎn)的影響，推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式為的表達(dá)式為_.4在日常生活中我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動在日常生活中我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動的變化而變化，其緣由是的變化而變化，其緣由是()A物體運(yùn)動無法稱質(zhì)量物體運(yùn)動無法稱質(zhì)量B物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小C物體質(zhì)量太大物體質(zhì)量太大D物體的質(zhì)量不隨速度變化而變化物體的質(zhì)量不隨速度變化而變化目錄目錄熱身體驗(yàn)答案與解析熱身體驗(yàn)答案與解析目錄目錄目錄目錄4解析：選解析：選B.物體的速度接近光速時(shí)，質(zhì)量變化較為明顯物體的速度接近光速時(shí)，質(zhì)量變化

6、較為明顯,速度小時(shí)，質(zhì)量變化不明顯，故速度小時(shí)，質(zhì)量變化不明顯，故B正確正確目錄目錄要點(diǎn)透析直擊高考要點(diǎn)透析直擊高考目錄目錄目錄目錄即時(shí)運(yùn)用即時(shí)運(yùn)用1 1據(jù)報(bào)道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆據(jù)報(bào)道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居宜居行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.46.4倍不思索自轉(zhuǎn)效應(yīng)，該倍不思索自轉(zhuǎn)效應(yīng)，該行星外表的重力加速度是地球外表重力加速度的行星外表的重力加速度是地球外表重力加速度的1.61.6倍，由倍，由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為( () )A A0.50.5B B2 2C C3.2 D3.2 D4 4目錄目

7、錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄3衛(wèi)星運(yùn)動中的機(jī)械能衛(wèi)星運(yùn)動中的機(jī)械能(1)只在萬有引力作用下衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動和只在萬有引力作用下衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動和沿橢圓軌道運(yùn)動，機(jī)械能均守恒，這里的機(jī)械能包括衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動，機(jī)械能均守恒，這里的機(jī)械能包括衛(wèi)星的動能、衛(wèi)星的動能、衛(wèi)星(與中心天體與中心天體)的引力勢能的引力勢能(2)質(zhì)量一樣的衛(wèi)星，圓軌道半徑越大，動能越小，勢能越質(zhì)量一樣的衛(wèi)星，圓軌道半徑越大，動能越小，勢能越大，機(jī)械能越大大，機(jī)械能越大目錄目錄即時(shí)運(yùn)用即時(shí)運(yùn)用3 3(2021(2021高考四川卷高考四川卷) )今年今年4 4月月3030日，西昌衛(wèi)

8、星日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.82.8107 m107 m它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星( (軌道半徑為軌道半徑為4.24.2107 m)107 m)相比相比( () )A A向心力較小向心力較小B B動能較大動能較大C C發(fā)射速度都是第一宇宙速度發(fā)射速度都是第一宇宙速度D D角速度較小角速度較小目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄即時(shí)運(yùn)用即時(shí)運(yùn)用4 4關(guān)于在軌衛(wèi)星，以下說法正確的選項(xiàng)是關(guān)于在軌衛(wèi)星，以下說法正確的選項(xiàng)是( () )A A周期周期T T24 h24 h的衛(wèi)星都是同步衛(wèi)星的衛(wèi)星都是同步衛(wèi)

9、星B B同步衛(wèi)星相對地面靜止，那么它的速度等于赤道上物體同步衛(wèi)星相對地面靜止，那么它的速度等于赤道上物體的速度的速度C.C.近地衛(wèi)星的速度、加速度都大于同步衛(wèi)星的速度、加速度近地衛(wèi)星的速度、加速度都大于同步衛(wèi)星的速度、加速度D D一切極地衛(wèi)星的周期都一樣一切極地衛(wèi)星的周期都一樣解析：選解析：選C.TC.T24 h24 h的衛(wèi)星不一定在同步軌道上，故的衛(wèi)星不一定在同步軌道上，故A A錯；同錯；同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，由步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，由v vrr知同知同步衛(wèi)星的速度大，故步衛(wèi)星的速度大，故B B錯；近地衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)錯；近地衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)

10、星的軌道半徑，所以近地衛(wèi)星的速度、加速度大，故星的軌道半徑，所以近地衛(wèi)星的速度、加速度大，故C C正確正確；不同極地衛(wèi)星的軌道半徑不同，周期也不同，故；不同極地衛(wèi)星的軌道半徑不同，周期也不同，故D D錯錯目錄目錄考點(diǎn)探求講練互動考點(diǎn)探求講練互動目錄目錄【答案】【答案】B目錄目錄目錄目錄【答案】【答案】C【方法總結(jié)】處理衛(wèi)星運(yùn)動參量問題必需明確兩點(diǎn)：一【方法總結(jié)】處理衛(wèi)星運(yùn)動參量問題必需明確兩點(diǎn)：一是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動；二是衛(wèi)星所需向心力是由是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動；二是衛(wèi)星所需向心力是由地球?qū)λ娜f有引力提供地球?qū)λ娜f有引力提供目錄目錄考點(diǎn)考點(diǎn)3衛(wèi)星的變軌問題衛(wèi)星的變軌問題 如下圖，

11、北京飛控中心對如下圖，北京飛控中心對“天宮一號進(jìn)展軌道調(diào)天宮一號進(jìn)展軌道調(diào)整，使其進(jìn)入預(yù)定的交會對接軌道，等待整，使其進(jìn)入預(yù)定的交會對接軌道，等待“神舟九號到神舟九號到來，要使來，要使“神舟九號與神舟九號與“天宮一號交會，并最終實(shí)施天宮一號交會，并最終實(shí)施對接，對接，“神舟九號為了追上神舟九號為了追上“天宮一號天宮一號()A應(yīng)從較低軌道上加速應(yīng)從較低軌道上加速B應(yīng)從較高軌道上加速應(yīng)從較高軌道上加速C應(yīng)在從同空間站同一軌道上加速應(yīng)在從同空間站同一軌道上加速D無論在什么軌道上只需加速就行無論在什么軌道上只需加速就行例例3目錄目錄目錄目錄【答案】【答案】A【規(guī)律總結(jié)】衛(wèi)星從一個穩(wěn)定軌道變到另一個穩(wěn)定

12、軌道【規(guī)律總結(jié)】衛(wèi)星從一個穩(wěn)定軌道變到另一個穩(wěn)定軌道,稱為變軌，即變軌問題，此過程不滿足稱為變軌，即變軌問題，此過程不滿足F向向F萬，應(yīng)結(jié)合萬，應(yīng)結(jié)合離心運(yùn)動和近心運(yùn)動的知識以及能量守恒定律去處理當(dāng)離心運(yùn)動和近心運(yùn)動的知識以及能量守恒定律去處理當(dāng)衛(wèi)星速度減小時(shí)衛(wèi)星速度減小時(shí)F向向F萬，衛(wèi)星做近心運(yùn)動而下降，此時(shí)萬，衛(wèi)星做近心運(yùn)動而下降，此時(shí)F萬做正功，使衛(wèi)星速度增大，變軌勝利后可在低軌道上萬做正功，使衛(wèi)星速度增大，變軌勝利后可在低軌道上穩(wěn)定運(yùn)動；當(dāng)衛(wèi)星速度增大時(shí)，與此過程相反穩(wěn)定運(yùn)動；當(dāng)衛(wèi)星速度增大時(shí)，與此過程相反目錄目錄易錯辨析易錯辨析 混淆同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球混淆同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地

13、球赤赤 道上物體的運(yùn)動特點(diǎn)道上物體的運(yùn)動特點(diǎn)技法提煉思想升華技法提煉思想升華目錄目錄目錄目錄【答案】【答案】B目錄目錄目錄目錄思想建模思想建模 雙星模型雙星模型【范例】【范例】(14分分)如圖，質(zhì)量分別為如圖，質(zhì)量分別為m和和M的兩個星的兩個星球球A和和B在引力作用下都繞在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，星球星球A和和B兩者中心之間的間隔為兩者中心之間的間隔為L.知知A、B的中的中心和心和O三點(diǎn)一直共線，三點(diǎn)一直共線，A和和B分別在分別在O的兩側(cè)引的兩側(cè)引力常量為力常量為G.(1)求兩星球做圓周運(yùn)動的周期求兩星球做圓周運(yùn)動的周期(2)在地月系統(tǒng)中，假設(shè)忽略其他星球的影在地月

14、系統(tǒng)中，假設(shè)忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球響，可以將月球和地球看成上述星球A和和B，月球繞其軌道中心運(yùn)轉(zhuǎn)的周期記，月球繞其軌道中心運(yùn)轉(zhuǎn)的周期記為為T1.但在近似處置問題時(shí)，經(jīng)常以為月球是繞地心但在近似處置問題時(shí)，經(jīng)常以為月球是繞地心做圓周運(yùn)動的，這樣算得的運(yùn)轉(zhuǎn)周期記為做圓周運(yùn)動的，這樣算得的運(yùn)轉(zhuǎn)周期記為T2.知地球知地球和月球的質(zhì)量分別為和月球的質(zhì)量分別為5.981024 kg和和7.351022 kg.求求T2和和T1兩者平方之比兩者平方之比(結(jié)果保管結(jié)果保管3位小數(shù)位小數(shù))目錄目錄尋規(guī)探法尋規(guī)探法批注：兩星球做圓周運(yùn)動的向心力由它們之間的萬有批注：兩星球做圓周運(yùn)動的向心力

15、由它們之間的萬有引力提供；引力提供；批注：兩星球圓周運(yùn)動的半徑之和為批注：兩星球圓周運(yùn)動的半徑之和為L；批注：關(guān)鍵點(diǎn)：兩星球的周期批注：關(guān)鍵點(diǎn)：兩星球的周期(角速度角速度)相等相等目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄【建模感悟】【建模感悟】(1)模型概述：在天文學(xué)上，將兩顆彼此相模型概述：在天文學(xué)上，將兩顆彼此相距較近，且在相互之間萬有引力作用下繞兩者連線上的某距較近，且在相互之間萬有引力作用下繞兩者連線上的某點(diǎn)做周期一樣的勻速圓周運(yùn)動的星體稱為雙星點(diǎn)做周期一樣的勻速圓周運(yùn)動的星體稱為雙星.(2)模型特點(diǎn)：兩顆星體做圓周運(yùn)動所需的向心力由它們模型特點(diǎn)：兩顆星體做圓周運(yùn)動所需的向心力由它們之間的萬有

16、引力提供，故之間的萬有引力提供，故F1F2，且方向相反，分別作用，且方向相反，分別作用在在m1、m2兩顆星體上兩顆星體上.由于兩顆星體之間的間隔總是恒定不變的，所以兩顆星由于兩顆星體之間的間隔總是恒定不變的，所以兩顆星體的運(yùn)轉(zhuǎn)周期及角速度相等體的運(yùn)轉(zhuǎn)周期及角速度相等.,由于圓心在兩顆星體的連由于圓心在兩顆星體的連線上，所以線上，所以r1r2L.目錄目錄知能演練輕巧奪冠知能演練輕巧奪冠目錄目錄本部分內(nèi)容講解終了本部分內(nèi)容講解終了按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放目錄目錄選修選修3-1第第6章靜電場章靜電場目錄目錄2021高考導(dǎo)航高考導(dǎo)航考綱展示考綱展示熱點(diǎn)視角熱點(diǎn)視角1.物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守

17、恒物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒2.靜電現(xiàn)象的解釋靜電現(xiàn)象的解釋 3.點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷 4.庫侖定律庫侖定律 5.靜電場靜電場 6.電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng) 7.電場線電場線 8.電勢能、電勢電勢能、電勢 9.電勢差電勢差 10.勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 11.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動 12.示波管示波管 13.常見電容器電容器的電壓、電荷量和常見電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系電容的關(guān)系 說明：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的計(jì)算，說明：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的計(jì)算，只限于帶只限于帶電粒子進(jìn)入電場時(shí)速度平行或垂直于

18、電場電粒子進(jìn)入電場時(shí)速度平行或垂直于電場的情況的情況.1.利用電場線和等勢面確定場強(qiáng)的大小和利用電場線和等勢面確定場強(qiáng)的大小和方向，判斷電勢高低、電場力變化、電場方向，判斷電勢高低、電場力變化、電場力做功和電勢能的變化等，常以選擇題的力做功和電勢能的變化等，常以選擇題的形式出現(xiàn)形式出現(xiàn)2.電場力的性質(zhì)與運(yùn)用動力學(xué)知識分析帶電場力的性質(zhì)與運(yùn)用動力學(xué)知識分析帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題，是考電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題，是考查的基本內(nèi)容之一查的基本內(nèi)容之一3.電場力做功與電勢能的變化及帶電粒子電場力做功與電勢能的變化及帶電粒子在電場中的運(yùn)動與牛頓運(yùn)動定律、動能定在電場中的運(yùn)動與牛頓運(yùn)動定律、

19、動能定理、功能關(guān)系相結(jié)合的題目是考查的熱理、功能關(guān)系相結(jié)合的題目是考查的熱點(diǎn)特別是電場知識與電流、磁場和重力點(diǎn)特別是電場知識與電流、磁場和重力場等相關(guān)知識的綜合應(yīng)用是考查的重、難場等相關(guān)知識的綜合應(yīng)用是考查的重、難點(diǎn)問題點(diǎn)問題4.電場知識與生產(chǎn)技術(shù)、生活實(shí)際、科學(xué)電場知識與生產(chǎn)技術(shù)、生活實(shí)際、科學(xué)研究等的聯(lián)系，如示波管、電容式傳感器、研究等的聯(lián)系，如示波管、電容式傳感器、靜電分選器等，都可成為新情景題的命題靜電分選器等，都可成為新情景題的命題素材，應(yīng)引起重視素材，應(yīng)引起重視.目錄目錄第第1講電場的力的性質(zhì)講電場的力的性質(zhì)目錄目錄本節(jié)目錄本節(jié)目錄根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測知能演練輕巧奪冠知

20、能演練輕巧奪冠考點(diǎn)探求講練互動考點(diǎn)探求講練互動技法提煉思想升華技法提煉思想升華要點(diǎn)透析直擊高考要點(diǎn)透析直擊高考目錄目錄根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測根底再現(xiàn)對點(diǎn)自測知識清單知識清單一、電荷和電荷守恒定律一、電荷和電荷守恒定律1電荷電荷(1)元電荷：電荷量為元電荷：電荷量為e_的電荷叫做元電荷的電荷叫做元電荷質(zhì)子和電子均帶元電荷電荷量質(zhì)子和電子均帶元電荷電荷量(2)點(diǎn)電荷：點(diǎn)電荷： _對研討問題的影響可忽略不計(jì)的對研討問題的影響可忽略不計(jì)的帶電體稱為點(diǎn)電荷帶電體稱為點(diǎn)電荷1.601019C外形和大小外形和大小目錄目錄2電荷守恒定律電荷守恒定律(1)起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電起電方式：摩擦起電、接觸

21、起電、感應(yīng)起電(2)帶電本質(zhì)：物體帶電的本質(zhì)是帶電本質(zhì)：物體帶電的本質(zhì)是_(3)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體體_到另一個物體，或者從物體的一部分到另一個物體，或者從物體的一部分_到另一到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量堅(jiān)持部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量堅(jiān)持_特別提示：當(dāng)完全一樣的帶電金屬球相接觸時(shí)，同種電荷特別提示：當(dāng)完全一樣的帶電金屬球相接觸時(shí)，同種電荷電量平均分配，異種電荷先中和后平分電量平均分配，異種電荷先中和后平分二、庫侖定律二、庫侖定律1內(nèi)容：真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它內(nèi)容：真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之

22、間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成們的電荷量的乘積成_，與它們的，與它們的_成反成反比，作用力的方向在它們的連線上比，作用力的方向在它們的連線上電子得失電子得失轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移不變不變正比正比間隔的二次方間隔的二次方目錄目錄2公式：公式：_.式中的式中的k9.0109 Nm2/C2，叫做，叫做靜電力常量靜電力常量3適用條件：適用條件：(1)_ ；(2)真空中真空中點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷目錄目錄電場力電場力F電荷量電荷量q正電荷正電荷點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷目錄目錄3勻強(qiáng)電場：各點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向都一樣的電場，公式勻強(qiáng)電場：各點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向都一樣的電場，公式E_.四、電場線及特點(diǎn)四、電場線及特點(diǎn)1電場線：電場

23、線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的曲線上每點(diǎn)的_方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向2電場線的特點(diǎn)電場線的特點(diǎn)(1)電場線從電場線從_或無限遠(yuǎn)處出發(fā)終止于或無限遠(yuǎn)處出發(fā)終止于_或無或無限遠(yuǎn)處限遠(yuǎn)處(2)電場線不相交電場線不相交(3)在同一電場里，電場線越密的地方場強(qiáng)越大在同一電場里，電場線越密的地方場強(qiáng)越大切線切線正電荷正電荷負(fù)電荷負(fù)電荷目錄目錄3幾種典型的電場線幾種典型的電場線(如圖如圖)目錄目錄熱身體驗(yàn)熱身體驗(yàn)11.關(guān)于點(diǎn)電荷，以下說法正確的選項(xiàng)是關(guān)于點(diǎn)電荷，以下說法正確的選項(xiàng)是 ()A只需體積很小的帶電體才可以

24、看做點(diǎn)電荷只需體積很小的帶電體才可以看做點(diǎn)電荷B只需球形帶電體才可以看做點(diǎn)電荷只需球形帶電體才可以看做點(diǎn)電荷C帶電體能否被看做點(diǎn)電荷既不取決于帶電體大小也不帶電體能否被看做點(diǎn)電荷既不取決于帶電體大小也不取決于帶電體的外形取決于帶電體的外形D一切帶電體都可以看做點(diǎn)電荷一切帶電體都可以看做點(diǎn)電荷目錄目錄12.M和和N是兩個不帶電的物體，它們相互摩擦后是兩個不帶電的物體，它們相互摩擦后M帶正帶正電電1.61010 C，以下判別正確的有，以下判別正確的有()A在摩擦前在摩擦前M和和N的內(nèi)部沒有任何電荷的內(nèi)部沒有任何電荷B摩擦的過程中電子從摩擦的過程中電子從N轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到MCN在摩擦后一定帶負(fù)電在摩擦后

25、一定帶負(fù)電1.61010 CDM在摩擦過程中失去在摩擦過程中失去1.61010個電子個電子目錄目錄2A、B、C三點(diǎn)在同不斷線，三點(diǎn)在同不斷線，AB BC1 2，B點(diǎn)位點(diǎn)位于于A、C之間，在之間，在B處固定一電荷量為處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷當(dāng)在的點(diǎn)電荷當(dāng)在A處放一電荷量為處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受的電場力為的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受的電場力為F；移去；移去A處電荷，在處電荷，在C處放一電荷量為處放一電荷量為2q的點(diǎn)電荷，的點(diǎn)電荷，其所受電場力為其所受電場力為()AF/2BF/2CF DF目錄目錄31.(2021廣州模擬廣州模擬)當(dāng)在電場中某點(diǎn)放入電荷量為當(dāng)在電場中某點(diǎn)放入電荷量為q的正試的正試

26、探電荷時(shí)，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為探電荷時(shí)，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E，假設(shè)在同一點(diǎn)放入電，假設(shè)在同一點(diǎn)放入電荷量為荷量為q2q的負(fù)試探電荷時(shí)，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的負(fù)試探電荷時(shí)，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度()A大小為大小為2E，方向與，方向與E一樣一樣B大小為大小為2E，方向與，方向與E相反相反C大小為大小為E，方向與，方向與E一樣一樣D大小為大小為E，方向與，方向與E相反相反32.(2021高考江蘇卷高考江蘇卷)真空中，真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的間隔的間隔分別為分別為r和和3r，那么，那么A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為()A3 1B1 3C9 1 D1 9目錄目錄41

27、.在如下圖各種電場中，在如下圖各種電場中，A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度一樣的是兩點(diǎn)電場強(qiáng)度一樣的是()目錄目錄42.法拉第首先提出用電場線籠統(tǒng)生動地描畫電場，如下法拉第首先提出用電場線籠統(tǒng)生動地描畫電場，如下圖為點(diǎn)電荷圖為點(diǎn)電荷a、b所構(gòu)成電場的電場線分布圖，以下幾種說所構(gòu)成電場的電場線分布圖，以下幾種說法中正確的選項(xiàng)是法中正確的選項(xiàng)是()Aa、b為異種電荷，為異種電荷，a的電荷量大于的電荷量大于b的電荷量的電荷量Ba、b為異種電荷，為異種電荷，a的電荷量小于的電荷量小于b的電荷量的電荷量Ca、b為同種電荷，為同種電荷，a的電荷量大于的電荷量大于b的電荷量的電荷量Da、b為同種電荷，為同種電荷，a的電荷

28、量小于的電荷量小于b的電荷量的電荷量目錄目錄熱身體驗(yàn)答案與解析熱身體驗(yàn)答案與解析11.解析：選解析：選C.點(diǎn)電荷就是帶電的質(zhì)點(diǎn)，而物體之所以可以點(diǎn)電荷就是帶電的質(zhì)點(diǎn)，而物體之所以可以看成是質(zhì)點(diǎn)，是一種科學(xué)的籠統(tǒng)當(dāng)所研討的對象的大小和看成是質(zhì)點(diǎn)，是一種科學(xué)的籠統(tǒng)當(dāng)所研討的對象的大小和外形對所研討的問題不起作用或者可以忽略其影響時(shí)，便可外形對所研討的問題不起作用或者可以忽略其影響時(shí)，便可看成是質(zhì)點(diǎn)，而不在于其本身的大小看成是質(zhì)點(diǎn)，而不在于其本身的大小目錄目錄12.解析：選解析：選C.M和和N都不帶電，是指這兩個物體都呈電都不帶電，是指這兩個物體都呈電中性，沒有中性，沒有“凈電荷凈電荷(沒有中和完的

29、電荷沒有中和完的電荷)，也就是沒有得，也就是沒有得失電子但內(nèi)部仍有相等數(shù)量的正電荷失電子但內(nèi)部仍有相等數(shù)量的正電荷(質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù))和負(fù)電荷和負(fù)電荷(電子數(shù)電子數(shù))，所以選項(xiàng)，所以選項(xiàng)A錯誤錯誤M和和N摩擦后摩擦后M帶正電荷，闡帶正電荷，闡明明M失去電子，電子從失去電子，電子從M轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到N，選項(xiàng)，選項(xiàng)B錯誤根據(jù)電荷錯誤根據(jù)電荷守恒定律，守恒定律，M和和N這個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)原來電這個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)原來電荷的代數(shù)和為荷的代數(shù)和為0，摩擦后電荷量仍應(yīng)為，摩擦后電荷量仍應(yīng)為0，選項(xiàng)，選項(xiàng)C正確電正確電子帶電荷量為子帶電荷量為1.61019 C，摩擦后，摩擦后M帶正電荷帶正電荷1.

30、61010 C，由于，由于M帶電荷量應(yīng)是電子電荷量的整數(shù)倍所以帶電荷量應(yīng)是電子電荷量的整數(shù)倍所以M失去失去109個電子，選項(xiàng)個電子，選項(xiàng)D錯誤錯誤目錄目錄目錄目錄41.答案：答案：C42.解析：選解析：選B.由題圖看出，電場線由一個點(diǎn)電荷發(fā)出到由題圖看出，電場線由一個點(diǎn)電荷發(fā)出到另一個點(diǎn)電荷終止，由此可知，另一個點(diǎn)電荷終止，由此可知，a、b必為異種電荷，必為異種電荷，C、D錯；又由題圖可知，電荷錯；又由題圖可知，電荷b附近的電場線比電荷附近的電場線比電荷a附近的電附近的電場線密，那么電荷場線密，那么電荷b附近的場強(qiáng)比電荷附近的場強(qiáng)比電荷a附近的場強(qiáng)大，附近的場強(qiáng)大，b帶的電荷量必然多于帶的電荷

31、量必然多于a帶的電荷量，那么帶的電荷量，那么A錯誤，錯誤，B正確正確目錄目錄一、運(yùn)用庫侖定律需留意的問題一、運(yùn)用庫侖定律需留意的問題1適用條件適用條件庫侖定律只適用于真空中的點(diǎn)電荷，當(dāng)帶電體間的間隔遠(yuǎn)大庫侖定律只適用于真空中的點(diǎn)電荷，當(dāng)帶電體間的間隔遠(yuǎn)大于它們本身尺度時(shí)，可把帶電體看成點(diǎn)電荷雖然從數(shù)學(xué)角于它們本身尺度時(shí)，可把帶電體看成點(diǎn)電荷雖然從數(shù)學(xué)角度由度由r 0能得出能得出F的結(jié)論，但從物理角度分析，這一結(jié)的結(jié)論，但從物理角度分析，這一結(jié)論是錯誤的，由于論是錯誤的，由于r 0時(shí)，兩電荷已不能再看成點(diǎn)電荷了時(shí)，兩電荷已不能再看成點(diǎn)電荷了要點(diǎn)透析直擊高考要點(diǎn)透析直擊高考目錄目錄2運(yùn)用方法運(yùn)用方

32、法庫侖定律嚴(yán)厲地說只適用于真空中，在要求不很準(zhǔn)確的情庫侖定律嚴(yán)厲地說只適用于真空中，在要求不很準(zhǔn)確的情況下，空氣可近似當(dāng)做真空來處置計(jì)算庫侖力可以將電況下，空氣可近似當(dāng)做真空來處置計(jì)算庫侖力可以將電荷量的絕對值代入公式，根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相荷量的絕對值代入公式，根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸來判別作用力吸來判別作用力F是引力還是斥力；也可將電荷量帶正、是引力還是斥力；也可將電荷量帶正、負(fù)號一同運(yùn)算，負(fù)號一同運(yùn)算，F(xiàn)為負(fù)值表示是引力為負(fù)值表示是引力,F為正值表示是斥力為正值表示是斥力.目錄目錄目錄目錄解析：選解析：選D.萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，萬有引力定律適用于兩個可看成

33、質(zhì)點(diǎn)的物體，雖然兩球心間的間隔雖然兩球心間的間隔l只需其半徑只需其半徑r的的3倍，但由于其殼層的倍，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)因此，可以運(yùn)用萬有引力定律對于點(diǎn)因此，可以運(yùn)用萬有引力定律對于a、b兩帶電球殼兩帶電球殼的整體來說，由于電荷間的作用，電荷不是均勻分布，不的整體來說，由于電荷間的作用，電荷不是均勻分布，不滿足庫侖定律的適用條件滿足庫侖定律的適用條件目錄目錄二、三個場強(qiáng)公式的比較二、三個場強(qiáng)公式的比較目錄目錄目錄目錄目錄目錄三、對電場線的進(jìn)一步認(rèn)識三、對電場線的進(jìn)一步認(rèn)識1電場線的相關(guān)問題電場線的相

34、關(guān)問題(1)根據(jù)電場線，分析推斷電勢和場強(qiáng)的變化情況根據(jù)電場線，分析推斷電勢和場強(qiáng)的變化情況(2)根據(jù)電場線和帶電粒子的運(yùn)動軌跡，分析推斷帶電粒子根據(jù)電場線和帶電粒子的運(yùn)動軌跡，分析推斷帶電粒子的性質(zhì)、受力、能量變化等的性質(zhì)、受力、能量變化等(3)根據(jù)電勢的分布情況，求作電場線根據(jù)電勢的分布情況，求作電場線2電場線與帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡的關(guān)系電場線與帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡的關(guān)系普通情況下，帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡不會與電場線普通情況下，帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡不會與電場線重合，只需同時(shí)滿足以下三個條件時(shí)，兩者才會重合重合，只需同時(shí)滿足以下三個條件時(shí)，兩者才會重合(1)電場線為直線

35、；電場線為直線；(2)電荷的初速度為零，或速度方向與電場線平行；電荷的初速度為零，或速度方向與電場線平行；(3)電荷僅受靜電力或所受合力的方向與電場線平行電荷僅受靜電力或所受合力的方向與電場線平行目錄目錄目錄目錄即時(shí)運(yùn)用即時(shí)運(yùn)用3 3(2021(2021高考新課標(biāo)全國卷高考新課標(biāo)全國卷) )一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線，在電場力作用下沿曲線abcabc從從a a運(yùn)動到運(yùn)動到c c，知質(zhì)點(diǎn)的速率是，知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的關(guān)于遞減的關(guān)于b b點(diǎn)電場強(qiáng)度點(diǎn)電場強(qiáng)度E E的方向，以下圖示中能夠正確的方向，以下圖示中能夠正確的選項(xiàng)是的選項(xiàng)是( (虛線是曲線在虛線是曲線在b b點(diǎn)的

36、切線點(diǎn)的切線)()() )解析：選解析：選D.D.因質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動，故其所受電場力因質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動，故其所受電場力F F的方向與的方向與v v的方向夾角為鈍角，又由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電荷，其所受電場力的方向夾角為鈍角，又由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電荷，其所受電場力F F與電場強(qiáng)度與電場強(qiáng)度E E方向相反方向相反, ,故只需選項(xiàng)故只需選項(xiàng)D D正確，選項(xiàng)正確，選項(xiàng)A A、B B、C C錯錯誤誤目錄目錄考點(diǎn)探求講練互動考點(diǎn)探求講練互動目錄目錄A將小球?qū)⑿∏駻、B的質(zhì)量都添加到原來的的質(zhì)量都添加到原來的2倍倍B將小球?qū)⑿∏駼的質(zhì)量添加到原來的的質(zhì)量添加到原來的4倍倍C將小球?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半的電荷量都

37、減小到原來的一半D將小球?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球球B的質(zhì)量添加到原來的的質(zhì)量添加到原來的2倍倍【答案】【答案】D目錄目錄【規(guī)律總結(jié)】處理電荷平衡問題與處理力學(xué)中平衡問題【規(guī)律總結(jié)】處理電荷平衡問題與處理力學(xué)中平衡問題的方法一樣的方法一樣,但要留意庫侖力隨間隔、電荷量變化而變化但要留意庫侖力隨間隔、電荷量變化而變化.目錄目錄考點(diǎn)考點(diǎn)2電場線與帶電粒子的運(yùn)動電場線與帶電粒子的運(yùn)動 如下圖，實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作如下圖，實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運(yùn)動軌跡粒子先經(jīng)過用的帶電粒子的運(yùn)動軌跡粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，

38、再經(jīng)過點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)點(diǎn)可以斷定可以斷定()A粒子在粒子在M點(diǎn)遭到的電場力大于在點(diǎn)遭到的電場力大于在N點(diǎn)遭到的電場力點(diǎn)遭到的電場力BM點(diǎn)的電勢高于點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢點(diǎn)的電勢C粒子帶正電粒子帶正電D粒子在粒子在M點(diǎn)的動能大于在點(diǎn)的動能大于在N點(diǎn)的動能點(diǎn)的動能目錄目錄【解析】電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，【解析】電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，電場線越密集，場強(qiáng)越大電場線越密集，場強(qiáng)越大M點(diǎn)所在區(qū)域點(diǎn)所在區(qū)域電場線比電場線比N點(diǎn)所在區(qū)域電場線疏，所以點(diǎn)所在區(qū)域電場線疏，所以M點(diǎn)的場強(qiáng)小，粒子在點(diǎn)的場強(qiáng)小，粒子在M點(diǎn)遭到的電場力小，故點(diǎn)遭到的電場力小，故A錯誤沿電錯誤沿電場線方向，電勢逐漸降低從總的趨勢

39、看，電場線的方向是場線方向，電勢逐漸降低從總的趨勢看，電場線的方向是從從M到到N的，所以的，所以M點(diǎn)的電勢高于點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢，故點(diǎn)的電勢，故B正確如正確如下圖，用下圖，用“速度線與力線的方法，在粒子運(yùn)動的始點(diǎn)速度線與力線的方法，在粒子運(yùn)動的始點(diǎn)M作上作上述的兩條線，顯然電場力的方向與電場線的方向根本一致，述的兩條線，顯然電場力的方向與電場線的方向根本一致，所以粒子帶正電，所以粒子帶正電，C錯誤錯誤“速度線與力線夾角為銳角，所速度線與力線夾角為銳角，所以電場力做正功粒子的電勢能減小，由能量守恒知其動能以電場力做正功粒子的電勢能減小，由能量守恒知其動能添加，故添加，故D錯誤錯誤【答案】【答

40、案】B目錄目錄【方法總結(jié)】求解這類問題的方法：【方法總結(jié)】求解這類問題的方法：(1)“運(yùn)動與力兩線法運(yùn)動與力兩線法畫出畫出“速度線速度線(運(yùn)動軌跡在初始運(yùn)動軌跡在初始位置的切線位置的切線)與與“力線力線(在初始位置電場線的切線方向在初始位置電場線的切線方向),從從二者的夾角情況來分析曲線運(yùn)動的情景二者的夾角情況來分析曲線運(yùn)動的情景(2)“三不知時(shí)要假設(shè)三不知時(shí)要假設(shè)電荷的正負(fù)、場強(qiáng)的方向或等電荷的正負(fù)、場強(qiáng)的方向或等勢面電勢的高低、電荷運(yùn)動的方向，是題意中相互制約的勢面電勢的高低、電荷運(yùn)動的方向，是題意中相互制約的三個方面假設(shè)知其中的任一個，可依次向下分析斷定各三個方面假設(shè)知其中的任一個，可依

41、次向下分析斷定各待求量；假設(shè)三個都不知待求量；假設(shè)三個都不知(三不知三不知)，那么要用，那么要用“假設(shè)法分假設(shè)法分別討論各種情況有時(shí)各種情景的討論結(jié)果是歸一的別討論各種情況有時(shí)各種情景的討論結(jié)果是歸一的目錄目錄考點(diǎn)考點(diǎn)3帶電體的力電綜合問題帶電體的力電綜合問題 如下圖如下圖,一根長一根長L1.5 m的光滑絕緣細(xì)的光滑絕緣細(xì)直桿直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為，豎直固定在場強(qiáng)為E1.0105 N/C、與程度方向成與程度方向成30 角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中桿的下端中桿的下端M固定一個帶電小球固定一個帶電小球A，電荷量，電荷量Q4.5106 C；另一帶電小球；另一帶電小球B穿在桿上可自在滑動穿在桿上可自在滑動，所帶電荷量，所帶電荷量q1.0106 C，質(zhì)量，質(zhì)量m1.0102 kg.現(xiàn)將小球現(xiàn)將