2019屆高考物理二輪復習微專題等效法處理“填補法”類題目課件.pptx_第1頁
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文檔簡介

1、-1-,在萬有引力和靜電場一章,有一類題目,在物質(zhì)或電荷的幾何分布出現(xiàn)對稱的破缺后,若直接用微元法和平行四邊形定則求解,數(shù)學計算繁雜。對這類題目,大多資料介紹的方法是填補法:若填補這些空缺后,使得原來不對稱的分布變成對稱的分布,從而根據(jù)對稱性,用現(xiàn)有的物理規(guī)律即可獲得待求的物理量。不過“填補法”需要先填回去再挖掉,這樣的反復對學生的思維能力要求較高。 為克服“填補法”的這個缺陷,在總結(jié)了大量類似題目后,這里提出一種更直接的方法等效法,這種方法從數(shù)學角度講和“填補法”是等價的,但是因為思路直接,對學生思維能力要求低,所以學生掌握起來就相對容易一些。,-2-,【例1】如圖所示,陰影區(qū)域是質(zhì)量為M、

2、半徑為R的球體挖去一個小圓球后的剩余部分。所挖去的小圓球的球心O和大球體球心間的距離是 。求球體剩余部分對球體外離球心O距離為2R、質(zhì)量為m的質(zhì)點P的引力F。,-3-,-4-,【例2】如圖所示,A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點,在這些點上各固定一個點電荷,除A點處的電荷量為-q外,其余各點處的電荷量均為+q,則圓心O處(),答案:C,-5-,解析:填補法分析:先將A點處-q換成+q,這時由對稱性可知,O點處電場強度為零,這個零電場強度實際上是B、C、D、E四點的電荷的合電場強度E1與A點處+q的電場強度E2的矢量和,由E1+E2=0可,等效法分析:將A處的-q看做是+q和-2

3、q組成,A點處+q與B、C、D、E四點的+q在O點處合電場強度為零,這時,只需要考慮-2q在O點處電場強度,直接得到答案C。 總結(jié)“等效法”的思路就是將“導致不對稱的那個部分”視為“兩個相反部分”疊加在一起形成的,其中一部分與原來的其余部分組合形成對稱分布,從而達到簡化計算的目的。,-6-,練1如圖1所示,半徑為R均勻帶電圓形平板,單位面積電荷量為,其軸線上任意一點P(坐標為x)的電場強度可以由庫侖定律和電場強度的疊加原理求出E=2 ,方向沿x軸?，F(xiàn)考慮單位面積電荷量為0的無限大均勻帶電平板,從其中間挖去一半徑為r的圓板,如圖2所示。則圓孔軸線上任意一點Q(坐標為x)的電場強度為(),圖1 圖2,答案,解析,練2如圖所示,xOy平面是無窮大導體的表面,該導體充滿z0的空間為真空。將電荷量為q的點電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會產(chǎn)生感應電荷?？臻g任意一點處的電場皆是由點電荷和導體表面上的感應電荷共同激發(fā)的。

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