解決電場問題的基本方法
1.如何分析電場中的場強、電勢、電場力、電勢能
(1)首先,分析所研究的電場是由哪些場電荷構成的。
(2)理解電場中各物理量符號的含義。
(3)正確應用疊加原理(矢量和或標量和)。
下面簡單說明一下各個量符號的含義及物理知識點:
①電荷的正負只表示電性質的不同,并不表示電荷的大小。
②電場強度和電場力都是矢量,應用庫侖定律和場強公式時,不要代換電量的符號,其大小要通過計算求出,方向要另行確定。(空間各點的場強和電場力的方向不能簡單地用‘+’或‘-’來表示。)
③電勢與電勢能都是標量,正負數表示大小。
在計算時,我們可以代換它們的符號。例如,如果U為正,則q為E貝語網校,為負。如果U1>U2>0,則q為負,那么
④電場力所作功的正值或負值對應著電荷勢能的增加或減少。當WAB為正值(即電場力做正功)時,電荷勢能減少。
;當WAB為負時,電荷的勢能增加
因此,應用程序
當使用電場力時,可以代入每個量的符號來確定電場力所做的功是正還是負。
求出功的大小,然后由電場力和運動方向確定功的符號。不過前者可以直接求出,比較簡單。
2.高中物理中如何分析電場中電荷的平衡和運動
電荷在電場中的平衡與運動是一個綜合性問題,通過學習電場和力學的相關知識可以解決。對加深對相關概念和規律的理解,提高分析綜合問題的能力有很大的作用。該類問題的分析方法與力學相同。解決問題的步驟如下:
(1)確定研究對象(帶電體)。
(2)分析作用于帶電體的外力。
(3)根據題目分析物理過程。注意討論各種情況,分析題目中隱含的條件。這是解題的關鍵。
(4)根據物理過程、已知和所需的物理量高中物理電場力,選擇適當的力學定律來解決問題。
(5)討論所得結果。
3. 如何分析平行板電容器相關問題
分析該類問題時,應注意以下物理知識點:
(1)平行板電容器是直流電路中的開路電容器,其兩極板之間的電壓與與其并聯的用電器(或支路)的電壓相同。
(2)當電容器接上電源,閉合開關后,若改變兩極板間的距離或相對面積,則極板上的電荷會發生變化,而兩極板上的正電荷保持不變。若斷開開關,再次改變兩極板間的距離或相對面積,則兩極板上的電荷保持不變,電壓也會隨之變化。
(3)平行板電容器內部存在均勻電場高中物理電場力,可由下式得到
計算兩極板間的電場強度,進而進一步討論兩極板上的電荷稱平衡與運動。