許文
電場(chǎng)中電勢(shì)差U與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系是高考中的一個(gè)高頻考點(diǎn).從2016年起,考綱將電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的要求由等級(jí)Ⅰ(即知道其內(nèi)容及含義,并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接使用)變?yōu)榈燃?jí)Ⅱ(即理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián)系,能夠進(jìn)行敘述和解釋?zhuān)⒛茉趯?shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用).考綱的這種變化,在以后的高考命題中將會(huì)體現(xiàn)出來(lái).在備考復(fù)習(xí)中應(yīng)準(zhǔn)確理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的內(nèi)涵與外延,把握好復(fù)習(xí)標(biāo)高,做到精準(zhǔn)高效.本文結(jié)合考綱的變化,通過(guò)實(shí)例談公式U=Ed的理解與應(yīng)用.
一、勻強(qiáng)電場(chǎng)
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿場(chǎng)強(qiáng)E方向相距d的兩點(diǎn)電勢(shì)差為U,有關(guān)系式:U=Ed .由此關(guān)系可以得到以下兩個(gè)結(jié)論:
結(jié)論1 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)φC=φA+φB2 (如圖1甲所示).
結(jié)論2 勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段AB∥CD,且AB=CD,則φA-φB = φC-φD或UAB =UCD,(如圖1乙所示).圖1
圖2
例1 (2016年開(kāi)封5月模擬)如圖2所示,在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)四邊形ABCD,電場(chǎng)方向與四邊形ABCD平行,其中M為AD的中點(diǎn),N為BC的中點(diǎn).一個(gè)電荷量為q的正粒子,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,電勢(shì)能減小W1,若將該粒子從D點(diǎn)移動(dòng)到C 點(diǎn),電勢(shì)能減小W2,下列說(shuō)法正確的是 ().
A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向必沿AB方向
最高點(diǎn)D,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
試求:
(1)小物塊離開(kāi)A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和水平初速度v1;
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能Ek;
(3)斜面上CD間的距離L.
評(píng)析 通過(guò)對(duì)題目進(jìn)行解析,能夠確定題干為小物塊的運(yùn)動(dòng)軌跡,小物塊的運(yùn)動(dòng)有價(jià)值的部分分為三塊,第一塊是平拋運(yùn)動(dòng),第二塊曲線運(yùn)動(dòng),第三塊為勻減速運(yùn)動(dòng).能夠確定該題目考察的核心知識(shí)就是機(jī)械能守恒.
解析 第一問(wèn)的解題思路為首先確定平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=2h/g=0.4 s,利用角度關(guān)系得出
tanθ2=vyv1,需要求出vy,vy=2gh=4 m/s,將兩式合并,能夠得出水平初速度v1=3 m/s.
第二問(wèn)則是利用機(jī)械能守恒定律進(jìn)行解答,小物塊由B到O過(guò)程有:mgR(1-sin37°)=Ek-12mv2B,vB=v21+v2y=5 m/s,兩式合并能夠解出Ek=16.5 J.
第三問(wèn)也是利用機(jī)械能守恒思路進(jìn)行解題,物塊沿斜面上滑過(guò)程中,所涉及到的力包括重力、滑動(dòng)摩擦力以及支持力,由功能關(guān)系可得mgLsin53°+
μmgLcos53°=12mv2C,由機(jī)械能守恒可知vC=vB=5 m/s,帶入上式,解得L=1 m.
高考物理計(jì)算題的答題規(guī)范要嚴(yán)格注意,全面遵守,在此過(guò)程中對(duì)于無(wú)法確定的規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)要及時(shí)向教師詢(xún)問(wèn),以防出現(xiàn)在高考過(guò)程中模棱兩可的局面,在解題過(guò)程中講求解題技巧,即把握題目所考核的中心內(nèi)容以及出題者意圖,有方向,有目標(biāo)的進(jìn)行解題.
(收稿日期:2016-04-16)