類(lèi)比是研究問(wèn)題的常用方法。
(1)情境1:如圖甲所示,設(shè)質(zhì)量為m1的小球以速度v0與靜止在光滑水平面上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后兩小球粘在一起共同運(yùn)動(dòng)。求兩小球碰后的速度大小v;
(2)情境2:如圖乙所示,設(shè)電容器C1充電后電壓為U0,閉合開(kāi)關(guān)K后對(duì)不帶電的電容器C2放電,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后兩者電壓均為U;
a.請(qǐng)類(lèi)比(1)中求得的v的表達(dá)式,寫(xiě)出放電穩(wěn)定后電壓U與C1、C2和U0的關(guān)系式;
b.在電容器充電過(guò)程中,電源做功把能量以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中。圖丙為電源給電容器C1充電過(guò)程中,兩極板間電壓u隨極板所帶電量q的變化規(guī)律。請(qǐng)根據(jù)圖像寫(xiě)出電容器C1充電電壓達(dá)到U0時(shí)儲(chǔ)存的電場(chǎng)能E;并證明從閉合開(kāi)關(guān)K到兩電容器電壓均為U的過(guò)程中,損失的電場(chǎng)能ΔE=C2C1+C2E;
(3)類(lèi)比情境1和情境2過(guò)程中的“守恒量”及能量轉(zhuǎn)化情況完成下表。
ΔE
=
C
2
C
1
+
C
2
E
情境1 | 情境2 |
動(dòng)量守恒 | |
損失的電場(chǎng)能 ΔE = C 2 C 1 + C 2 E |
|
減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 |
【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:192引用:2難度:0.2
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