【示例講解超詳細(xì)版】學(xué)習(xí)本節(jié)之前,必須掌握選修一、選修二、選修三第九章的內(nèi)容。 只有這樣力的正交分解法的方向,我們才能更好地理解這一章。 本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn):帶正電的粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力是沿著電場(chǎng)線的方向的,帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力是與電場(chǎng)線的方向相反的。電場(chǎng)線。
我們用一個(gè)樣題來進(jìn)行這一部分:這道題涉及到知識(shí)點(diǎn)、電場(chǎng)、電勢(shì)、電勢(shì)能、速度、函數(shù)關(guān)系、曲線運(yùn)動(dòng)的特征等。【例題講解超詳細(xì)】
分析一個(gè)潛力:abc三點(diǎn),哪個(gè)潛力更高?
物體在b點(diǎn)受到的力垂直于速度,(知識(shí)點(diǎn)1)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是某點(diǎn)的速度方向沿該點(diǎn)的切線。 借助幾何學(xué)做出切線后,電場(chǎng)力是向上的,(知識(shí)點(diǎn)1)點(diǎn)2)而粒子帶負(fù)電,所以電場(chǎng)的方向是向下的。 根據(jù)(知識(shí)點(diǎn)3),電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向逐漸減小,因此c點(diǎn)電勢(shì)最大。
分析第二個(gè)勢(shì)能:從a到c的過程中勢(shì)能如何變化?
(知識(shí)點(diǎn)4)a點(diǎn)的速度與電場(chǎng)力的傾角都是鈍角,電場(chǎng)力做負(fù)功。 相應(yīng)地,從a到b,勢(shì)能逐漸減小。 (知識(shí)點(diǎn)5)從b到c,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能逐漸減小。 這時(shí),就是(知識(shí)點(diǎn)6)平拋動(dòng)作。 從a到c的整個(gè)過程是一個(gè)斜投運(yùn)動(dòng)。
分析三個(gè)速度:從a到c的過程中,速度變化是否相同?
本題沒有考慮物體的重力,(知識(shí)點(diǎn)7)物體上的合力就是電場(chǎng)力。 根據(jù)(知識(shí)點(diǎn)8)牛頓第二定理F=ma,可見此時(shí)物體的加速度是恒定的。 (知識(shí)點(diǎn)9)速率變化是一秒,可以得出速率變化是一個(gè)常數(shù)值。 熟練掌握ps后,可以直接得到受到恒定力時(shí)速率變化恒定的推論。
分析四種電場(chǎng)力所做的功如何變化?
根據(jù)第二次分析力的正交分解法的方向,可以得出電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功。
分析五 如果題中沒有給出b點(diǎn)電場(chǎng)力的方向,這題怎么解?
從曲線運(yùn)動(dòng)的力來看,(知識(shí)點(diǎn)10)總外力指向軌跡的根部。 此時(shí)可以粗略判斷b點(diǎn)垂直或接近垂直速度方向。 (知識(shí)點(diǎn)11)我們對(duì)曲線上各點(diǎn)的速率進(jìn)行正交分解,肯定會(huì)得到一個(gè)子速率保持不變,另一個(gè)子速率先減小到0然后增大。 當(dāng)其中一個(gè)子速率為0時(shí),(知識(shí)點(diǎn)12)此時(shí)電場(chǎng)力與速率垂直。 正交分解的方法需要多加練習(xí)。 或者通過斜率來分析,斜率會(huì)發(fā)生變化,臨界的時(shí)候就是速度和電場(chǎng)力垂直的時(shí)候。