高考物理 解題思維與方法點(diǎn)撥專題六“補(bǔ)償法”在電學(xué)中的應(yīng)用課件

1、對某些非理想模型的物理題，當(dāng)所求的“甲”直接求解困難時(shí)，可想法補(bǔ)上一個(gè)“乙”，補(bǔ)償?shù)脑瓌t是使得“甲”變得容易求解，而且補(bǔ)上去的“乙”也容易求解，這種轉(zhuǎn)換思維角度的方法常常使一些難題的求解變得簡單明了一、“補(bǔ)償法”在電學(xué)中的應(yīng)用專題六：“補(bǔ)償法”在電學(xué)中的應(yīng)用【例1】 如圖所示，將金屬絲AB彎成半徑r1 m的圓弧，但是AB之間留出寬度 為d2 cm，相對于圓弧來說很小的間隙，電荷量Q3.14109 C的正 電荷均勻分布在金屬絲上，求圓心O處的電場強(qiáng)度思路點(diǎn)撥：將圓環(huán)的缺口補(bǔ)上，并且它的電荷線密度與缺了口的環(huán)體 原有的電荷線密度一樣，這樣就形成了一個(gè)電荷均勻分布的完整的帶電 環(huán)，環(huán)上處于同一直徑兩

2、端的微小部分可看成相對應(yīng)的點(diǎn)電荷，它產(chǎn)生 的電場在圓心處疊加后場強(qiáng)為零，根據(jù)對稱性可知，帶電圓環(huán)在圓心處 的總場強(qiáng)E0.解析：設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為，則 補(bǔ)上金屬小段的帶電荷量Qd 將Q視為點(diǎn)電荷(因?yàn)閐r)，它在O處的場強(qiáng)為E1 9109 N/C91020 N/C，方向向左設(shè)要求的場強(qiáng)為E2，由E1E20可得E2E191020 N/C，負(fù)號表示E2方向與E1方向相反，為向左答案：91020 N/C 涉及帶電粒子在電場中運(yùn)動的臨界問題時(shí)，關(guān)鍵是找到臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條 件，而臨界條件可以借助極限法進(jìn)行分析【例2】 一束電子流經(jīng)U5 000 V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直 進(jìn)入

3、平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示，若兩板間距d1.0 cm，板長 l5.0 cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多 大的電壓？二、用極限思想分析臨界問題解析：在加速電壓U一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓U越大，電子在極板間的偏距越大當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓即為題目要求的最大電壓加速過程，由動能定理得eU 進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上做勻速直線運(yùn)動，即lv0t，在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度a 偏距y 能飛出的條件為y 解以上幾式得U 即要使電子能飛出，所加電壓最大為400 V.答案：400 V此題是一個(gè)較典型的帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的題目，

4、粒子恰能飛出極板和粒子恰不能飛出極板，對應(yīng)著同一臨界條件“擦邊球”根據(jù)題意找出臨界狀態(tài)，由臨界狀態(tài)來確定極值，也是求解極值問題的常用方法 帶電粒子在勻強(qiáng)電場和重力場組成的復(fù)合場中做圓周運(yùn)動的問題是高中物理教學(xué)中一類重要而典型的題型對于這類問題，若采用常規(guī)方法求解，過程復(fù)雜，運(yùn)算量大若采用“等效法”求解，則能避開復(fù)雜的運(yùn)算，過程比較簡捷所謂“等效法”就是先求出重力與電場力的合力，將這個(gè)合力視為一個(gè)“等效重力”，將aF合/m視為“等效重力加速度”再將物體在重力場中做圓周運(yùn)動的規(guī)律遷移到等效重力場中分析求解即可下面通過實(shí)例分析說明“等效法”在此類問題中的應(yīng)用三、利用“等效思想”巧解復(fù)合場中的圓周運(yùn)動

5、問題【例3】 如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道， 處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的 A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做 圓周運(yùn)動已知小球所受電場力是其重力的3/4，圓環(huán)半 徑為R，斜面傾角為60，sBC2R.若使小球在圓環(huán) 內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動，h至少為多少？方法導(dǎo)入：將重力場和電場疊加，建立一個(gè)新的等效重力場小球在新場中受恒定的力F和軌道對小球的彈力FN作用，如右圖所示，可以看出在新的重力場中小球在D點(diǎn)時(shí)的情境與只有重力時(shí)的在最高點(diǎn)時(shí)的情境相類似，因此，此題用等效法解比較容易解析：小球所受的重力和電場力都為恒力，故可將兩力等效為一個(gè)力F，如上圖所

6、示可知F1.25mg，方向與豎直方向成37角由圖可知，小球能否做完整的圓周運(yùn)動的臨界點(diǎn)是D點(diǎn)，設(shè)小球恰好能通過D點(diǎn)，即達(dá)到D點(diǎn)時(shí)小球與圓環(huán)的彈力恰好為零由圓周運(yùn)動知識得：Fm 即：1.25mgm 由動能定理有：mg(hRRcos 37) mg(hcot 2RRsin 37)聯(lián)立可求出h7.7R.答案：7.7R當(dāng)我們研究某一新問題時(shí)，如果它和某一學(xué)過的問題類似，就可以利用等效和類比的方法進(jìn)行分析用等效法解本題的關(guān)鍵在于正確得出等效重力場，然后再利用對比正常重力場下小球做圓周運(yùn)動的規(guī)律運(yùn)用等效法處理問題的一般步驟為：(1)分析原事物(需研究求解的物理問題)的本質(zhì)特性和非本質(zhì)特性；(2)尋找適當(dāng)?shù)奶?/p>

7、代物(熟悉的事物)，以保留原事物的本質(zhì)特性，拋棄非本質(zhì)特性；(3)研究替代物的特性及規(guī)律；(4)將替代物的規(guī)律遷移到原事物中去；(5)利用替代物遵循的規(guī)律、方法求解，得出結(jié)論9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:50:32 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/162022

8、/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行動出成果，工作出財(cái)富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以

9、腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:50:32 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/10/162

10、022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天氣

11、晚來秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:50:32 AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, Oct

12、ober 16, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/162022/10/1616 October 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/10/162022/10/162022/10/16202