高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量综合与测试课前预习ppt课件

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科学思维1　用等分法确定等势线和电场线
3.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。
[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＝15 V、φB＝3 V、φC＝－3 V。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＝9 V。答案　9 V
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。
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。
2.利用静电计分析电容器问题的两条思路
[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(　　)
A.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
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
科学思维3　“等效重力”法分析带电粒子在电场中的运动
思路分析　(1)求mg与qE的合力；(2)找等效最低点。
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，
由动能定理得qErsin θ－mgr(1－cs θ)＝Ekm