高考物理二轮复习专题二动量与能量动量观点和能量观点在电学中的应用学案.pdf

第2讲 动量观点和能量观点在电学中的应用 知识必备 1.静电力做功与路径无关。若电场为匀强电场，则 W＝Flcos α＝qElcos α；若是非匀强电场，则一般 利用 W＝qU 来求。 2.静电力做的功等于电势能的变化，即 W ＝－ΔE 。 AB 3.电流做功的实质是电场对移动电荷做功，即W＝UIt＝qU。 4.磁场力又可分为洛伦兹力和安培力。洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功；安培力可以做正功、 负功，还可以不做功。 5.电磁感应中的能量问题 克服安培力做功 (1)能量转化：其他形式的能量 ――→ 电能 电流做功 电能 ――→ 焦耳热或其他形式能 (2)焦耳热的三种求法： 2 ①焦耳定律：Q＝I Rt ②功能关系：Q＝W 克服安培力 ③能量转化：Q＝W , 其他能的减少量 备考策略 动量观点和能量观点在电学中应用的题目，一般过程复杂且涉及多种性质不同的力，因此，要抓住 4 点： (1)受力分析和运动过程分析是关键。 (2)根据不同的运动过程中各力做功的特点来选择相应规律求解。 (3)力学中的几个功能关系在电学中仍然成立。 (4)感应电动势是联系电磁感应与电路的桥梁，要做好“源”的分析，电磁感应产生的电功率等于内、外 电路消耗的功率之和，这是能量守恒分析这类问题的思路。 功能关系在电学中的应用 【真题示例】 (多选)(2020 ·全国卷Ⅲ，21)一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c 三点的 位置如图 1 所示，三点的电势分别为 10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( ) - 1 - 图 1 A.电场强度的大小为2.5 V/cm B.坐标原点处的电势为 1 V C.电子在a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV D.电子从b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV ad 10－17 7 解析 如图所示，设 a、c 之间的 d 点电势与 b 点电势相同，则 ＝ ＝ ，所以 d 点的坐标为(3.5cm， dc 17－26 9 6 cm)，过 c 点作等势线 bd 的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势。由几何关系可得，cf 的长度 U （26－17） V 为 3.6 cm，电场强度的大小E＝ ＝ ＝2.5 V/cm，故选项A 正确；因为 Oacb 是矩形，所以有 d 3.6 cm U ＝U ，可知坐标原点 O 处的电势为 1 V ，故选项B 正确；a 点电势比 b 点电势低 7 V，电子带负电， ac Ob 所以电子在 a 点的电势能比在 b 点的高 7 eV，故选项 C 错误；b 点电势比 c 点电势低 9 V，电子从b 点运 动到 c 点，电场力做功为 9 eV，故选项D 正确 答案 ABD 真题感悟 1.高考考查特点 (1)本考点重在通过带电粒子在电场中的运动考查电场中的功能关系 (2)理解电场力做功与电势能的变化关系，是解题的关键 2.常见误区及临考提醒 (1)在进行电场力做功和电势能的判断时，要注意电荷的正负 (2)电场力做功只与始、末位置有关，与路径无关 (3)利用能量的转化和守恒解决电磁感应问题时要准确把握参与转化的能量的形式和种类，同时要确定各 种能量的增减情况和增减原因 - 2 - 预测1 功能关系在电场中的应用 预测2 功能关系在电磁感应中的应用