专题05功能关系在电学中的应用（教学案）-2017年高考物理二轮复习精品资料

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1、高考常対电学问题中的功能关系进行考查，特别是动能定理的应用.此类题目的特点是过程复杂、综合性强，主要考查学生综合分析问题的能力.预讣2017年高考此类题目仍会出现.重点知识梳理』一、电场中的功能关系的应用1.电场力的大小计算电场力做功与路径无关.其计算方法一般有如下四种.⑴由公式W=Flcosa计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W=Eqlcosa.⑵由W=qU计算，此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算：WAB=EpA~EpS.(4)由动能定理计算：W电场力+W其他力2.电场屮的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能Z和

2、保持不变.(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.二、磁场屮的功能关系的应用1•磁场力的做功情况(1)洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功.(2)安培力对通电导线可做正功、负功，还可能不做功，其计算方法一般有如下两种①由公式W=Ficosa计算.②由动能定理计算："安+炉比他力=A£k2.电磁感应屮的功能关系(1)电磁感应电路为纯电阻电路时产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即克安(2)电磁感应发

3、生的过程遵从能量守恒.焦耳热的增加量等于其他形式能量的减少量.高频考点突破考点一电场中的功能关系例1.如图2-6-3所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分別从、〃两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为％和"a、方点的电场强度大小分别为E“和则图2-6-3A.Wa=Wh,Ea>EhB・W#%Ea>EhC・Wa=Wh,Ea

4、点，速度变为零.在此过程中，2金属块损失的动能有彳转化为电势能.金属块继续运动到某点C（图中未标出）时的动能和力点时的动能相同，则金属块从力开始运动到C的整个过程中经过的总路程为EBA图2-6-4B・2LA.1.5厶C.3LD.4厶考点二功能观点在电磁感应问题中的应用例2.如图2-6-7所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管0竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A.在P和0中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在卩屮的下落时间比在0屮的长D.落至底部时在P屮的速度比在0中的大小

5、磁块塑料管铜管///图2-6-7B・2LA.1.5厶C.3LD.4厶考点二功能观点在电磁感应问题中的应用例2.如图2-6-7所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管0竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A.在P和0中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在卩屮的下落时间比在0屮的长D.落至底部时在P屮的速度比在0中的大小磁块塑料管铜管///图2-6-7【变式探究】（多选）如图2—6—8所示，竖直平面内有一足够长的宽度为厶的金属导轨，质量为加的金属导体棒必可在导轨上无摩擦地上下滑动，

6、且导体棒必与金属导轨接触良好，血电阻为乩其他电阻不计.导体棒"由静止开始下落，过一段时间后闭合开关S,发现导体棒亦立刻做变速运动，则在以后导体棒"的运动过程中，下列说法中•正确的是()—-7XXXXXXbXXXBXXX图2-6-8A.导体棒必做变速运动期间加速度一定减小B.单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能，电能又转化为内能C.导体棒减少的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒定律D.导体棒“最后做匀速运动时，速度大小为尸翟考点三、应用动力学知识和功能关系解决力电综合问题例3、在如图2-6-11所示的竖直平面内，

7、物体力和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角&=37。的上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平血平行.劲度系数^=5N/m的轻弹簧一端固定在。点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环Q与/相连.弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DW垂直于斜面.水平面处于场强E=5xl(/N/C、方向水平向右的匀强电场屮.已知/、B的质量分别为仏=0.1kg和w=0.2kg,B所带电荷量^=+4x10_6C.设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终处在弹性限度内，3电荷量不变.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos

8、37°=0.&(1)求〃所受静摩擦力的大小；(2)现对/施加沿斜面向下的拉力F,使/以加速度t7=0.6m/s2开始做匀加速直线运动./从M到N的过程中，3的电势能增加了AEphOaJ.已知D